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TOP实验室秘籍:质粒扩增及提纯的步骤详解

 Amazing427 2022-09-12 发布于湖南

小灵子,我,即将毕业的医学研三狗,分享一下从师姐以及大神那里学来的提质粒方法,第一次做,算比较成功,虽然其中过程非常曲折。中间问了身边好多同学,都不是很会,研一上课的时候学实验,老师也只是简单讲了一下提纯的步骤,所以我这个科研小白还是打算来和大家分享一下,希望对有需要的同学有所帮助,也希望大家能够多多交流,万一有大神指点呢!

Day1

第一天最重要的是什么!当然是准备工作!

准备工作

1. 配液体 LB(这个东西我们这么叫,但是同科室专门做菌的小姐姐管它叫脑心脊液,也是我比较困惑的一点)蛋白胨 10g, 酵母 7.5g, NaCl15g,去离子水定容到 1000ml —— actually,用不了那么多,两个样最多用 300ml,剩下的近期没有其他人用,扔掉我们还很心痛,所以暂时还放在我们 4℃ 冰箱里保存着呜呜呜——所以,如果没有那么多样品的话,建议可以按比例减掉的哟!

2. 配 CaCl 2 4.44g CaCl 2 + 500ml 去离子水 (当然一次就用一点点,也可以按比例递减的)不过没用完,没结晶的话以后也可以用。

3. 配固体培养基:蛋白胨 1g , 酵母 0.5g, NaCl 1g , 琼脂1g,去离子水定容到 100ml。

4. 玻璃珠(这个是涂我们的小菌菌用的,我觉得用接种环、干净的棉签、小木棍都可以,实验室有啥用啥,能省就省!)

5. 一套枪头(作为科研狗就别问我一套枪头是什么意思了!)

6. 玻璃培养皿 (讲道理,塑料的10cm皿也可以)。

7. 离心管( 15ml 的多来点!)

8. 一盒Ep管( 1.5ml 的就够了)

9. 配抗生素:

Ampicillin :工作液 100μg/ml ,可以先配成 100μg/μl ,用时 1:1000

Kanamycin :工作液 25μg/ml ,可以先配成 25μg/μl ,用时 1:1000(不一定每个质粒都一样哦,记得看它带来的说明书!!!)

PS:固体培养基先不要高压,凉了就凝了!其他的速度高压,烘干放在超净台里等待我们接下来的实验hiahia~

步骤一:摇菌

将大肠杆菌(一点就够~具体我反正是加了 10μl )3~4ml LB 培养基中, 37℃ 过夜,剧烈摇晃~ 150-200r 就可以啦。SHAKE! JUST SHAKE! LET’S SHAKE!(我用的是大肠杆菌,其他菌种,作为一个菜鸟我也不是很清楚了!如果实在不知道就去多问一问吧、自己查去!哈哈哈哈哈)

Day2:又是新的一天!

步骤一:菌种活化

把我们昨天摇的菌拿出来,观察一下下它活没活——如果活了它会又臭又浑浊的~但是会很开心~小菌菌它活了~

菌:LB=1:1000 (大神表示其实 1:100~1:300 比较好,能活化的快一点) 37℃,110r 剧烈摇, 1~1.5 小时 (可能 3h更好一些)

目的:让菌液的 OD 值在 0.3~0.6 之间,处于对数期。

步骤二:高压灭菌

高压灭菌,请根据自己实验室的情况在活化菌种的三个小时里,高压固体培养基。

高压完的固体 LB 冷却到手温—这个温度需要自己掌握,我第一次做的时候就翻车了,因为冷却到手温再加抗生素再倒就已经来不及了,前几个皿还算可以,剩下的直接给我凝在了锥形瓶里,所以第二次老师弟帮我问了度娘,说手心不烫手背烫的温度就可以了(当然这个有点迷幻我没做到)

后来我又问了实验室养菌的美丽小姐姐,她表示 50~60℃ 就可以,她加很多种抗生素,那些抗生素该好用还是会好用的,于是我做的时候就放心大胆地只要 温度降到在我手可以忍受的程度了,就开始加抗生素然后倒平皿

所以真正的实验步骤开始了:以下步骤请在超净台中完成。

高压后的固体培养基冷却到实验者自己可以忍受的温度,按质粒说明书上所带的抗生素浓度加入抗生素,倒入平皿中,打开排风扇,打开平皿盖等凝固,凝固后盖上平皿盖,倒置平皿。

PS:磨叽的我又来了!倒平皿的时候请把皿拿起来半盖盖子胳膊肘放在台子上,皿举在你的眼睛前面,这样能保证你的手不会污染皿,也能保证你能看到倒了多少培养基进去。像这样:

培养基的量就是不能太薄到一挑就破了,也不能太多,要不其他皿该不够了。

然后培养基倒完了不能有气泡,要平整—老师弟在我耳边这样念叨。

步骤三

取出摇好活化的菌,取 1~1.5ml 加入 Ep 管中, 4℃ , 1000r , 1min这个我觉得取决于你要提几个质粒,样品多的话取两管 1.5ml 的)。

步骤四

用枪头吸出培养基,加入 200μl 预冷过的 4℃ CaCl2 , 吹打混匀,分装 5 0μl 一管,制备感受态。

步骤五

把分装出的 EP 管在冰上静置 20min ,加入质粒 50~100ng (我觉得如果质粒浓度本身就高可以多加一点,毕竟少于1μl量太小不好掌握,别浪费就行),再冰上静置 20min 热激42℃,90s (务必精准迅速!),插回冰上,静置 10min

热激是为了打开孔道,让质粒进入,插回冰上是为了关闭孔道,让质粒出不来~hiahia~(这一步是很重要的一步,隐藏着很多细节,比如你什么时候制冰,什么时候开恒温水浴箱,原始的质粒什么时候找出来,我就提醒到这里啦,根据自己实验室情况看着办吧)。

步骤六

加入无抗生素 LB 每管 500μl , 37℃ 慢摇( 80r ), 1h。

目的:转进去质粒的细菌表达出抗性蛋白,使细菌耐对应的抗生素。

步骤七

涂板,这时候就是要用到玻璃珠或者接种环balabala的,加入适量菌液(我怕菌不算太多,加了 80μl ,一般 50μl 就够,太多了菌落容易疯长不好挑菌),玻璃珠就轻轻来回摇就可以了,你能看到培养基上菌液划过的痕迹。接种环或者别的就自己想吧,反正涂开就行。

Like this ~

步骤八

倒置平板, 37℃ 孵箱过夜。

PS:今天的实验要设置好对照,需要有加抗生素培养基的空白对照,加了菌种的阴性对照,和你的样品。如果明天一看空白对照和阴性对照长了菌,恭喜你不用继续往下做了,要不就是污染了,要不就是抗生素不好使。如果明天你的样品没长出来菌,恭喜你也做不下去了,要不就是抗生素加多了,要不就是质粒没进去哈哈哈哈!(以上代表个人观点,如有不对请告诉我!)

Day3:又是新的一天!

步骤一

取出平皿,观察菌落是否生长, 4℃ 倒置放(先保存一会, 37℃ 时间久了菌落会太多)

步骤二

将抗生素按说明书浓度加入 LB 培养基中,培养基 3~4ml ,挑出菌落,连枪头一起打入(注意是单个菌落,我问了一个可爱的老师什么叫单个菌落,我们一致认为就是长得小的哈哈哈)

为了以防万一,第一次做这个实验的我选择挑了两个看着顺眼的小菌落~

步骤三

37℃ ,剧烈摇 150r 过夜。

PS:挑菌的时候用枪头,尽量不要扎破培养基,并且挑一半留一半,我觉得轻轻刮下来就好,毕竟只是为了把小菌菌挑出来继续长。这步时间很少,找空隙做就好,晚上离开实验室之前给它摇上就行,因为菌摇的时间不宜太长, 15~17h 比较好,太久的话菌会老化也会变得太多。

前面忘记说了,因为大肠杆菌的特性,这种离心管摇的时候要拧松但是拔不下来。然后摇的时候离心管斜着插,保证能摇起来。

大概图中介个亚子:

Day4:又又又是新的一天!

今天我们就要用到 21 世纪科研工作者的福音:试剂盒,今天需要先小提一下先验证一下扩增的质粒是否和原质粒一致,第二天再进行质粒大提。

质粒小提不要把菌液都用了,否则大提就没有菌啦!4ml我就用 1.5ml ,一个 EP 管的量就可以啦。

步骤一: 质粒小提

质粒小提:下面附上说明书(我和老师弟一致认为这玩意太好用了)。

PS:小提的时候就不用在超净台里面啦!只要按照说明书操作就可以啦,注意试剂顺序不要加反什么的。离心时间和加入液体的体积按自己菌液的情况加入,我,身为一个天秤,在保证实验能进行下去的情况下都取了比较中间的值~

质粒小提的这个试剂盒不是去内毒素的,价格很便宜,毕竟只是为了初步验证质粒质量,如何验证呢?蛋白用 WB ,核酸当然用琼脂糖 ~

步骤二: 琼脂糖凝胶电泳

琼脂糖凝胶电泳:自己好好查一下配 LB 培养基的琼脂和琼脂糖!试剂上多数都是英语,用翻译软件的时候一定要看清楚不要弄反了,琼脂糖好贵的呢!

a)制备琼脂糖凝胶:

  • 选择足够点样口数量的塑料胶槽。 (点样孔数量=你的样品数量× 2+marker ,因为要对比一下提出来的样品和原样品是否是一样的东西)
  • 配制 1×TAE/TBE电泳缓冲液放于三角烧瓶中, 1g琼脂糖粉+ 50ml 1×TAE/TBE ( 1%~2% 均可,我就 50ml 大概称了 0.7g ,浓度在 1%~2% 中间)
  • 微波炉大概冒泡泡三次就可以。控制火候,避免溢出。
  • 冷却至 60℃ 左右后,按你自己买的 E B 终结者的说明书加进去 (什么 GEL GREEN/GEL RED/SYBR GREEN 的太多样了)
  • 迅速插上合适大小的梳子,以形成点样孔。 (我觉得倒胶之前放进去也可以)
  • 待凝胶完全凝固后 (约半小时以上) ,小心拔出梳子。
  • 将凝胶安放到电泳槽内。

b)点样上样前预电泳3~5 min 。核酸样品与上样缓冲液混合后,点样,先加入 Marker 。6×loading的话就可以:1μlloading , 3μl去离子水, 2μl核酸样品(感觉这个实验整个就很随意,根据自己条件调节吧)。

c)电泳加样后的凝胶板立即通电进行电泳,电压 60-100V,样品由负极(黑色)向正极(红色)方向移动。电压升高,琼脂糖凝胶的有效分离范围降低,当溴酚蓝移动到距离胶板下沿约 1cm处时,停止电泳。

d)电泳后的凝胶照相:将染色后的凝胶置于紫外灯下进行照相。摄影用的紫外模式。选择合适曝光时间,一般为5 秒左右。

大致分子量位置相同则你的质粒就是成功的啦,拿 Day3 所得菌液剩下的继续摇菌,等着明天大提就可以啦~

这里要说一下我又问的傻乎乎的问题,大提我就是用小提 剩下的菌+100ml 加抗生素 LB , 150r 剧烈摇,过夜 。为了空间够我用的是锥形瓶,然后把盖子弄松以后打开机器开始 shake,盖子,居然,飞了出去!还好我眼疾手快扶住了!急忙问了大神,大神表示,你们那个锥形瓶盖子是透气的吧。

……感觉自己是个 simpleton!神奇的透气盖子如图

Day5:质粒大提

  • 说明书懒得找了,你也可以用别的牌子的哈哈哈哈,估计都很好用。
  • 大提也不用在超净台里面。
  • 大提以后也是要电泳看一下质量的。
  • 等电泳的时间,可以测浓度& OD 值,调空白的时候看你大提最后用的什么洗脱液,用什么洗脱就用什么调零。浓度肯定就看菌的多少啦, O D 值在 1 .8~2 之间一般就可以啦,我看网上说啥的都有,大概就是这个范围了,多于少于都代表有 R NA 或者其他什么的污染,自己问度娘吧。
  • 最后:确定质粒质量和浓度→稀释成方便使用的浓度→得到一堆质粒→滤器过滤→完成啦!

以上就是我做质粒扩增及提纯的全部经验啦,啰啰嗦嗦说了一大堆,在这里感谢,在这一个简单实验期间为我提供各种支持的老师们和小伙伴们~

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