《分子生物学检验技术》实验指导
【实验目的】
把握动物组织DNA提取的方法;
把握紫外分光光度法检测、鉴定DNA浓度和纯度的方法。
【实验原理】
获得相当纯度和完整性的基因组DNA,可用于DNA酶切图谱、多态性分析、基因诊断、构建基因组文库等。因此,DNA样品质量的好坏将直截了当关系到实验的成败。较理想的DNA样品应达到以下三点要求:①不应存在对酶有抑制作用的有机溶剂和过高浓度的金属离子;②最大程度地降低蛋白质、多糖和脂类分子的污染;③排除RNA分子的污染和干扰。
DNA以核蛋白形式存在于细胞中,提取DNA的原则是即要将DNA与蛋白质、脂类和糖类等成分分离,又要保持DNA分子的完整。本实验中,用阴离子去垢剂十二烷基磺酸钠(SDS)消化破裂细胞膜、核膜,并使组织蛋白变性沉淀,DNA从核蛋白中游离分开;为操纵组织中脱氧核糖核酸酶(DNase)对DNA的降解,加入柠檬酸钠或乙二胺四乙酸二钠(EDTA-Na2)以除去兴奋该酶的金属离子,SDS也能使DNase变性失活;蛋白酶K可水解蛋白质,消化DNA酶;分离后的DNA用饱和酚/氯仿抽提除去蛋白质,接着用氯仿抽提以除去DNA溶液中微量酚的污染;最后用无水乙醇沉淀DNA,得到欲提取的基因组DNA。
260nm处DNA有最大吸取峰,测DNA的A260,可运算其浓度。而蛋白质在280nm处有最大吸取峰,可测定A260nm/A280nm比值,检测DNA的纯度,该比值介于1.8~2.0之间。
【实验器材和试剂】 1、动物 小白鼠 2、设备
移液器、台式离心机、水浴箱、陶瓷研钵等;751紫外分光光度计、石英比色皿、洗瓶、滤纸等。
3、试剂
(1)基因组DNA提取试剂盒(北京康为世纪生物科技公司):包括Buffer CL、Buffer PP、Buffer GE、RNase A、Proteinase K
(7)生理盐水,4℃贮存 (8)无水乙醇、70%乙醇
【操作步骤】 1、制备肝匀浆
迅速处死小白鼠,称取新奇肝脏组织50 mg,用预冷生理盐水洗去血液,滤纸吸干后剪碎组织,将剪碎组织放于组织匀浆器或研钵中研磨,同时加入300 μl Buffer CL。将肝匀浆液放入EP管,加入1.5 μl蛋白酶K,漩涡震荡10 s,55℃孵育直到组织溶解(约1小时)。
2、提取DNA
(1)加入1.5 μl RNase A,颠倒混匀,37℃孵育15-60 min。
(2)冰上孵育1分钟使样品迅速冷却。
(3)加入1/3体积的Buffer PP,涡旋震荡20 s,12000 rpm离心3 min。
(4)将上清转移到—个新的离心管中,加入等体积异丙醇,轻轻颠倒混匀,可见絮状沉淀(纤维状DNA)从溶液中析出。12000 rpm离心1 min,弃上清。
(5)加入300 μl 70%乙醇,颠倒数次以洗涤DNA沉淀。12000 rpm离心1 min,弃上清,室温干燥15 min。
(6)加入50 μl Buffer GE溶解DNA(如果DNA的量比较大,能够65℃孵育以促进DNA的溶解),室温储存待测。
3、DNA浓度和纯度的测定
取0.1 ml DNA样品,加蒸馏水至1 ml,在751紫外分光光度计上测A260值和A280值。
运算:DNA浓度(μg/ml)= A260×50×10 (请咨询系数50、10是如何得来的?)
DNA纯度 = A260nm/A280nm
【注意事项】
(1)由于DNA要紧存在于细胞核内,为便于提取DNA,肝脏的破裂要严格操纵好。即要尽可能的将细胞膜破裂,又要尽可能多保留完整的细胞核,以保留60~70%的完整细胞核为宜。为幸免DNA过度断裂,不宜用电动研磨器制备匀浆。
在提取过程中,染色体会发生气械断裂,产生大小不同的片段,因此分离基因组DNA时应尽量在温顺的条件下操作,如尽量减少酚/氯仿抽提,混匀过程要轻缓, 以保证得到较长的DNA。
(2)用氯仿除去组织蛋白,要持续振荡使蛋白质变性。如要得到高纯度DNA,可加入蛋白酶K降解蛋白质。
(3)酚和氯仿均有专门强的腐蚀性,操作时应幸免接触皮肤。 (4)室温下干燥时尽可能使残留的乙醇挥发掉(DNA中残留的乙醇会阻碍内切酶的活性或电泳时DNA不下沉),但不要让DNA完全干燥,否则极难溶解,DNA溶解过程通常需要12-24hr。
(5)提取过程应尽量保持低温。
(6)在波长260nm紫外线下,1OD的光密度值相当于双链DNA浓度为50μg/ml;单链DNA或RNA为40μg/ml;单链寡核苷酸为20μg/ml。据此来运算核酸样品的浓度。紫外分光光度法只用于测定浓度>0.25μg/ml的核酸溶液。
(7)A260nm/A280nm比值应介于1.8~2.0之间,若比值>2表示DNA样品中含有较多的RNA,如比值<1.8表明样品中有蛋白质污染。应按照后续实验要求,采取不同的方法纯化。因此也会显现DNA溶液中既含蛋白质又含RNA,其比值介于1.8~2.0的情形,因此有必要结合凝胶电泳等方法鉴定有无RNA,或用测定蛋白质的方法检测是否存在蛋白质。
【结果】
1、A260 = ,A280 = 。 2、小鼠肝组织中DNA浓度是 μg/ml。 3、小鼠肝组织中DNA的A260nm/A280nm比值是 。
【摸索题】
提取和纯化的真核组织DNA有何用途?
你的A260nm/A280nm比值结果是否介于1.8~2.0之间?有何意义?
请结合你的实验结果和操作步骤,分析如何检测和保证DNA的质量?