原理: 堿變性抽提質粒DNA是基于染色體DNA與質粒DNA的變性與復性的差異而達到分離目的。在pH值高達12.6的堿性條件下,染色體DNA的氫鍵斷裂,雙螺旋結構解開而變性。質粒DNA的大部分氫鍵也斷裂,但超螺旋共價閉合環(huán)狀的兩條互補鏈不會*分離,當以pH4.8的NaAc高鹽緩沖液去調節(jié)其pH值至中性時,變性的質粒DNA又恢復原來的構型,保存在溶液中,而染色體DNA不能復性而形成纏連的網(wǎng)狀結構,通過離心,染色體DNA與不穩(wěn)定的大分子RNA、蛋白質-SDS復合物等一起沉淀下來而被除去。
儀器與主要試劑
儀器(見附錄):
主要試劑: 溶液I: 50 mmol/L 葡萄糖
10 mmol/L EDTA
25 mmol/L Tris-HCl (pH 8.0)
2毫克/毫升
溶液II: 200 mmol/L NaOH
1% SDS
溶液III: 3 mol/L NaAc (pH4.8)溶液
TE緩沖液:10 mmol/L Tris-HCl ,pH 7.5
1 mmol/L EDTA
實驗方法:
1.將大腸桿菌菌落挑取一環(huán)接種在含有2毫升加入抗菌素的LB液體培養(yǎng)基的10毫升試管里,37℃振培過夜,16~18小時
2.轉移以上菌液1.5毫升于EP管中,8000rpm離心30秒
3.小心去除上清,并用吸水紙吸干殘余液體,再將沉淀物在振蕩器上振勻
4.加入溶液I 100μl,蓋緊EP管蓋,翻轉數(shù)次,冰上放置10分鐘
5.加入溶液II 200μl,溫和翻轉EP管5次(可觀察到溶液逐步由混濁變?yōu)橥该?,冰上放置5分鐘
6.加入溶液III 150μl,將EP管蓋緊后累累來回翻轉23次,混勻后冰上放置20分鐘
7.12000rpm離心15分鐘
8.將上清轉移到另一個EP管中(吸取時不可吸入底部的沉淀)。加入等體積的酚和氯仿:異戊醇各抽提一次
9.加入1毫升預冷的無水乙醇和1/10體積的NaAc(3 mol/L,pH5.2),蓋緊,并翻轉EP管數(shù)次混勻
10. 置于-20℃冰箱1~2小時
11. 15000rpm離心15分鐘,去除上清,收集管底白色沉淀
12. 70%乙醇洗滌一次,空氣干燥或真空抽干
13. 將沉淀溶于50μl TE緩沖液或去離子水,*溶解后,-20℃保存
14. 取樣5μl,在0.8%的瓊脂糖凝膠上電泳,觀察DNA條帶。
附注:
1.溶液Ⅰ---溶菌液
:它是糖苷水解酶,能水解菌體細胞壁的主要化學成分肽聚糖中的β-1,4糖苷鍵,因而具有溶菌的作用。當溶液中PH小于8時,作用受到抑制。
葡萄糖:增加溶液的粘度,維持滲透壓,防止DNA受機械切力作用降解。
EDTA的作用:
(1) 螯合Mg2+、Ca2+等金屬離子,抑制脫氧核酸酶對DNA的降解作用(DNase作用時一定的金屬離子作輔基)。
(2)EDTA的存在,有利于的作用,因為的反應要求有較低的離子強度的環(huán)境。
2.溶液Ⅱ--NaOH-SDS液:
NaOH:核酸在pH大于5,小于9的溶液中,是穩(wěn)定的。但當pH>12或pH<3時,就會引起雙鏈之間氫鍵的解離而變性。在溶液Ⅱ中的NaOH濃度為0.2mol/L,加抽提液時,該系統(tǒng)的PH就高達12.6,因而促使染色體DNA與質粒DNA的變性.
SDS:SDS是離子型表面活性劑。它主要功能有:(1)溶解細胞膜上的脂質與蛋白,因而溶解膜蛋白而破壞細胞膜。(2)解聚細胞中的核蛋白。(3)SDS能與蛋白質結合成為R-O-SO3…R┿-蛋白質的復合物,使蛋白質變性而沉淀下來。但是SDS能抑制核糖核酸酶的作用,所以在以后的提取過程中,必須把它去除干凈,防止在下一步操作中(用RNase去除RNA時)受到干擾。
3.溶液Ⅲ--3MOL/L NaAc(pH4.8)溶液
NaAc的水溶液呈堿性,為了調節(jié)pH至4.8,必須加入大量的冰醋酸.所以該溶液實際上是NaAc-Hac的緩沖液.用PH4.8的NaAc溶液是為了反pH12.6的抽提液,調回PH至中性,使變性的質粒DNA能夠復性,并能穩(wěn)定存在.而高鹽的3MOL/L NaAc有利于變性的大分子染色體DNA,RNA,以及SDS-蛋白復合物凝聚而沉淀之.前者是因為中和核酸上的電荷,減少相斥力而互相聚合,后者是因為鈉鹽與SDS-蛋白復合物作用后,能形成較小的鈉鹽形式復合物,使沉淀更*.