转膜实验原理与操作步骤

转膜是把DNA从琼脂糖凝胶中转移到固相支持物(一般是尼龙膜)上固定，是进行各种后续研究(如 RFLP 分析，阳性克隆的筛选验证等所有涉及分子杂交的研究)的前提。

实验目的：

掌握 Southern blotting 的原理及操作步骤

实验原理：

1. 转膜的方式：

向上的毛细管转移

向下的毛细管转移

同时向两张膜转移

电转移

真空转移

2. 固相支持物的种类及选择：

硝酸纤维素膜：非共价结合，易脆，易丢失DNA ， < 500 bp 的DNA 无效，转膜前的工作(从提高转膜效率，利于转膜后使用等)。

尼龙膜(带正电荷的)高强度，不易破损，具有较大的DNA 结合容量，它能够吸附变性DNA ，核酸以共价结合方式不可逆的结合在尼龙膜上。尼龙膜两边均有吸附DNA 的功能，无论用哪边均可以经久耐用，可反复利用 10 次以上( 10-20 次)，经毛细管(毛细吸附)作用，把DNA 从凝胶上转到膜上。DNA 转到膜上是复制胶上的带型，在 80-100 ℃真空干燥 2-4 hrs ，即可固定DNA 。

3. 转移缓冲液( transfer buffer )的选择：

带正电荷的尼龙膜：可用高盐离子强度( SSC )，但不能充分发挥膜潜能; 0.4N NaOH ，共价结合DNA 是最大优点。

硝酸纤维膜：高盐离子强度促进DNA 与膜结合( 20 × SSC )，低盐离子强度导致小片段DNA 在转移过程中丢失， pH>9 ，DNA 不能与膜结合。

4. 转膜时间( duration of transfer )约 12 hrs。

取决于毛细管系统，DNA 大小，胶厚度 (<5 mm) 及浓度 (<1%) 。

DNA 分子量大小决定时间长短，部分去嘌呤减小DNA ，碱转移 2hrs 大部分结合到膜。

DNA 转移的效率较难判断，只有在转膜结束后，通过 EB 染胶，及分子杂交才可以鉴别效率高低，但已无补救措施，因此，每一步应严格操作。

实验材料及试剂： 酶消化好的DNA 样品，尼龙膜， 0.2NHCl ， 0.4N NaOH 等。

实验步骤：

1. 0.8% 琼脂糖电泳。

制胶：注意琼脂糖的质量，胶的浓度，厚度(<5mm)及均一性。一般大电泳槽配制 250ml 0.8% 琼脂糖凝胶，采用 42 孔梳子(经济，高效)。

制样，点样：DNA 样品中指示剂量稍多。

电泳：一般 1-1.5V/cm 的电压，使DNA 迁移到适当距离，一般指示剂约移动 10-11cm ( 大电泳槽： 40V × 12-15hrs ，小电泳槽 30V × 4-5 hrs)。

2. 转膜前的准备：

依胶大小每块凝胶准备两张比胶稍大的滤纸( 11 × 12.5 cm )，两张用作盐桥的滤纸，一张与胶同样大小的尼龙膜( 10 × 10.5cm )，两个玻璃盘、两块有机玻璃板、一根玻璃棒，比尼龙膜稍大的一叠吸水纸等。

3. 一玻璃盘中加入足量的 0.4N NaOH ，放上洗净的玻璃板，搭制盐桥。

4. 凝胶的预处理：

a.从电泳槽中移出凝胶置于塑料板上，用切胶板把胶切成适当大小，切去右上角(最后一个样品的最前端)作为电泳方向记号。

b.把凝胶翻面，放入加有足量 0.2N HCl 的玻璃盘中，轻轻摇动 10min ，使指示剂变黄色为止(脱嘌呤)。

c.倒去 HCl 溶液，加蒸馏水漂洗凝胶。

d.倒去蒸馏水，加 0.4N NaOH 中和。

e.同时在盐桥滤纸上洒些 0.4 NaOH ，立即将胶放在盐桥上(忌气泡)。

5. 胶的四周用塑料片与胶紧紧相连，防止短路(吸水纸与盐桥相接)。

6. 在胶面上倒足够量 0.4N NaOH ，小心放置膜(预湿 0.4N NaOH )使膜覆盖整块胶(要求一次成功，不能移动)。

7. 膜上放 2 张滤纸，滤纸大小为 15 × 12 cm。

8. 放不少于 5 cm 厚的吸水纸，放上玻板，其上压约 500g 的重物，转膜 12 hrs 左右。

9. 转膜完毕，用 2 × SSC 漂洗膜两次，各 5min 。用 EB 染胶以检测转移效果。

10. 用两张滤纸包住膜，置于 80-100 ℃的真空干燥箱中，干燥 2-4 hrs 。