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小实验,大细节——DNA抽提我知道!

 alana1 2017-07-30


沙师弟进实验室已经有蛮久了,质粒抽提啥的也都能非常熟练操作了。小林子有时候爱偷懒,就偷偷让沙师弟帮他抽提一些组织样本的DNA。可是每次小林子第二天来的时候,都发现沙师弟抽提质量堪忧,就没咋抽提出DNA来。


实在是没啥办法,就只能带着沙师弟去找莫愁了。莫愁先数落了一顿小林子,为啥自己的实验要让师弟去做呢。再就问了一下沙师弟,到底是用啥方法抽提的DNA呢?


沙师弟:师姐,这个我是和质粒抽提一样做的啊,这样不行么……


小林子:…………


莫愁:小沙啊,基因组DNA的抽提,一般不会用到质粒抽提的……两者虽然都是DNA抽提,但其实在实验原理上都不太一样,其实关键在于这两者在实验的初始设计上就完全不同。先给你解释一下质粒抽提吧。


质粒抽提通常用的是碱裂解法,一般的试剂盒都会有Solution I,Solution II,SolutionIII,有的还会有SolutionIV,然后是过柱子。


拆开来讲,Solution I一般都是用来重悬菌液的,会加入RNase I,降解掉里面大肠杆菌的RNA。同时里面还会用Tris-HCl体系来维持一个pH,另外会加入较大量的EDTA,去螯合掉里面二价金属离子,使菌体本身的DNase失活。其实用双蒸水来代替Solution I问题也不大,关键就是把菌重悬起来就行。

实验万事屋作品

然后是Solution II,一般来说主要成分有两个,就是NaOH和SDS,NaOH主要是用于破坏细胞膜结构,强碱条件下,菌体的细胞壁结构、细胞的磷脂双分子层和微囊结构的构相都会发生变化。而SDS在这里主要并不是起到裂解蛋白的作用,而是结合氨基酸,一般两个氨基酸可以结合一个SDS分子。菌体裂解后,其实小片段的质粒已经释放出来了,而大片段的基因组DNA还结合在蛋白质上。


结下来是Solution III,这都是一环扣一环的,SolutionIII的主要成分是醋酸钾/醋酸缓冲液。首先长时间强碱环境下,DNA会断裂,所以需要用醋酸进行中和,而钾离子可以与SDS产生沉淀反应,使可溶于水的十二烷基磺酸钠变成不溶于水的十二烷基磺酸钾。这样结合蛋白质的PDS就被沉淀下来了,同样基因组DNA也同样被沉淀了下来,用硅胶吸附释放在上清里的质粒,或者用无水乙醇对上清进行沉淀,即可获得质粒的DNA。

实验万事屋作品

普通的基因组DNA抽提,首先是裂解,用离子型的蛋白变性剂:CTAB或者SDS对细胞进行裂解(加不加蛋白酶K其实并不太要紧),破膜的同时使得DNA从蛋白上解离下来。加入高盐溶液使蛋白质沉淀。然后用酚仿,使蛋白质沉淀变性在水相油相间,并分离出的可溶性蛋白。上清用异丙醇将DNA沉淀下来,同时低温加入一定量的一价阳离子,可加速DNA沉淀。


好了,小林子,这样你就能明白为啥基因组DNA不能用质粒抽提的试剂了吧……


小林子:……师姐……不是我问你的……

…华丽丽的分割线…

李莫愁博士:有很多师弟师妹们都会抽提DNA,但DNA抽提的具体原理其实并不清楚。看了今天的帖子,大家明白了么,再简单的实验也有着极为精细的实验设计在里面。大家如果只是按照Protocol来做实验,最终一旦出现了问题,也无从解决,要么是怪试剂盒不对,要么觉得自己手气不好。其实有时候,实验的问题就往往出现在细节上。比如今天介绍的DNA抽提,在各个Solution中,所有的成分都有着他的用武之地,环环紧扣。所以,仔细了解每一个步骤的原理,也就能分析出实验失败的原因了。不光是DNA抽提,所有的实验其实都一样哦!


好了,今天就策到这里了……


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