一:质粒的提取方法
从细菌中分离质粒DNA的方法都包括3个基本步骤:培养细菌使质粒扩增;收集和裂解细胞;分离和纯化质粒DNA。采用强碱液、加热或溶菌酶(主要针对革兰氏阳性细菌)可以破坏菌体细胞壁,十二烷基磺酸钠(SDS)和TritonX-100(一般很少使用)可使细胞膜裂解。经溶菌酶和SDS或Triton X-100处理后,细菌染色体DNA会缠绕附着在细胞碎片上,同时由于细菌染色体DNA比质粒大得多,易受机械力和核酸酶等的作用而被切断成不同大小的线性片段。当用强热或酸、碱处理时,细菌的线性染色体DNA变性,而共价闭合环状DNA(Covalently closed circularDNA,简称cccDNA)的两条链不会相互分开,当外界条件恢复正常时,线状染色体DNA片段难以复性,而是与变性的蛋白质和细胞碎片缠绕在一起,而质粒DNA双链又恢复原状,重新形成天然的超螺旋分子,并以溶解状态存在于液相中。在细菌细胞内,共价闭环质粒以超螺旋形式存在。在提取质粒过程中,除了超螺旋DNA外,还会产生其它形式的质粒DNA。如果质粒DNA两条链中有一条链发生一处或多处断裂,分子就能旋转而消除链的张力,形成松弛型的环状分子,称开环DNA(Open circularDNA,简称ocDNA);如果质粒DNA的两条链在同一处断裂,则形成线状DNA(LinearDNA)。当提取的质粒DNA电泳时,同一质粒DNA其超螺旋形式的泳动速度要比开环和线状分子的泳动速度快。
二:什么是质粒大提 小提
质粒大提指质粒DNA的大量制备,包括在丰富培养基中扩增质粒、细菌的收获和裂解几个步骤。质粒小提指质粒DNA的小量制备,包括细菌的收获和裂解。
三:质粒抽提的抽提方法
质粒抽提最常用的方法是碱裂解法,它具有得率高,适用面广,快速,纯度高等特点。关于碱裂解法的原理,复旦大学生化与分子生物学实验室的网站有一篇专论,大家可以去看一下。这是一篇美文,非常有趣。文中提到了一个与几乎所有能查到的资料不同的观点,也是非常有启发的。当然,碱裂解法也有缺陷:容易导致不可逆的变性;不适合大质粒的抽提。碱裂解法是很剧烈的方法,质粒在碱性条件下会变性,时间一长,这种变性就成为不可逆的了 (电泳时在超螺旋前面一点点,如果有一条带,就是此变性的质粒。)。所以,要降低不可逆的变性,就要控制好碱裂解的时间。 (似乎可以做这么一个推理:在碱性条件下,质粒的两条链从一点或者几个点开始分开,随着时间的延长,直到完全分开。理论上讲,完全分开的两条链要很快地配对复性,成功率肯定不可能是 100%的,而没有完全分开的两条链却完全可能 100% 配对复性。) 碱裂解法不适合大质粒的抽提,原因也是因为该方法太剧烈,使超螺旋比例较低。文献推荐的抽提大质粒的方法是温和得多的方法,缺点是得率要低一些。现在得问题是,大质粒的拷贝数本来就低,如果抽提方法得率再不高的话,抽提起来就很费力了。如果注意到在碱裂解法中,超螺旋比例随着碱裂解时间的延长而降低,随着粘稠度的增加而减低这个现象,完全可以使用碱裂解法来抽提大质粒的:增加试剂的使用量,使加入 NaOH/SDS 液后,溶液在 1 分钟内就能变得很清澈;立即加入中和试剂。这个实验我们没有做过,但 QIAGEN 抽提大质粒用的就是碱裂解法。
四:质粒小量提取跟大量提取有什么区别
大提质粒和小提质粒的基本原理是一样的,都是通过一定的方法(如加碱裂解)使在细菌内大量扩增的质粒释放出来,然后经过去蛋白去RNA等一系列步骤纯化DNA,最终将DNA提取出来。区别:
1.大提用于大量菌液的提取,100ml-500ml 均可,而小提用的菌液量很少,一般1.5-5ml。
2.一般试剂盒中大提比小提多了溶菌酶、异丙醇(回收沉淀核酸)、含一定量PEG的氯化物(回收质粒DNA)及乙酸铵等,其作用及目的都是有利于细菌的裂解和质粒的纯化,所以大提的产物比小提的量多很多,而且纯度很高。
3.小提一般用于质粒鉴定和对纯度要求不是很高的实验,大提用于质粒的大量提取和转染等纯度要求很高的实验。