质粒DNA提取及琼脂糖凝胶电泳
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(一)碱变性法提取质粒DNA
质粒(Plasmid) 是细菌染色体外能自身独立复制的双股环状DNA。带有遗传信息,可赋予细菌某些新的表型。将质粒指纹图谱分析方法、质粒DNA探针技术及检测质粒的PCR技术用于临床感染性疾病的诊断和流行病学调查已成为现实。质粒作为载体在基因工程中起着重要的作用。
分离和纯化质粒DNA的方法很多,但这些方法基本包括三个步骤:即细菌的培养和质粒DNA的扩增,细菌菌体的裂解; 质粒DNA的提取与纯化。
本实验学习用碱变性方法提取质粒DNA。
【原理】
细菌培养物加入SDS和NaOH 碱性溶液处理后,菌体裂解,可使细菌的质粒DNA、染色体DNA和RNA一起从细胞内释放出来,经琼脂糖凝胶电泳,因各种核酸分子的迁移率不同将上述核酸分成不同的带。用溴化乙锭(EB)染色后,在紫外线灯下可看到各种核酸带发出的荧光。根据荧光的位置,可区分不同的核酸带。
【材料】
1.菌株 E.coli JM109(pUC19),E.coli RRI(pBR322)
2.试剂 溶液Ⅰ( 50 mM葡萄糖, 25 mM Tris.Hcl PH 8.0, 10 mM EDTA)
溶液 II ( 0.2 N NaOH,1%SDS) 用前新配制
溶液III ( 5 mM KAc溶液PH4.8)
TE缓冲液 (10mMTris.Hcl ,1mMEDTA PH8.0)
LB液体培养基( 胰蛋白胨 10g,,酵母粉5g, Nacl 10g. 加蒸馏水溶解,用NaOH调PH 至7.5,加水至1000 ml,15磅高压灭菌15分钟)。
【方法】
1.接种细菌于5ml LB液体培养基中,370C培养过夜。
2.3000 rpm/min,离心15min,弃上清。加入100ul 溶液1悬起细菌沉淀。
3.加入200ul前新配制的溶液II ,颠倒EP管5次混合均匀,置冰浴2min。
4.加入150ul溶液III温和地混匀,12000 rpm/min,离心5min。
5.吸取上清清亮裂解液放入另一新EP 管中,加等体积酚-氯仿-异戊醇抽提2次,12000 rpm/min,离心2min。(若不做酶切,此步可省略)吸取上清放入另一新EP 管中,加入二倍体积的冷乙醇,12000 rpm/min,离心10min。
6.弃乙醇,干燥后用30ul TE缓冲液洗下核酸,待电泳检测。
(二)琼脂糖凝胶电泳
琼脂糖凝胶电泳技术(Agarose gel electroghoresis)是分离、鉴定和提纯DNA片断的有效方法。凝胶分辨率决定于使用材料的浓度,并由此决定凝胶的孔径。琼脂糖凝胶可分辩0.1~6.0kb的双链DNA片段。琼脂糖凝胶电泳是一个电场作用。它首先利用琼脂糖的分子筛效应,此外,在弱碱性条件下,DNA分子带负电荷,从负极向正极移动。根据DNA分子大小、结构及所带电荷的不同,它们以不同的速率通过介质运动而相互分离。借助溴化乙锭(EB)能与双链DNA结合的作用,利用EB染色,并通过紫外线激发即可观察被分离DNA片段的位置。
【材料】
1.琼脂糖、10×TAE电泳缓冲液(40m MTris ,20 mM NaAc,1mM EDTA PH8.0)
2.载体缓冲液(0.25%溴酚蓝,30%甘油)、溴化乙锭水溶液(10mg/ml )
3.凝胶槽、电泳仪
【方法】
1.取琼脂糖0.9g,加入100ml 1x TAE电泳缓冲液于250ml烧瓶中,1000C加热溶解。
2.平衡凝胶槽,放好两侧挡板,调节好梳子与底板的距离(一般高出底板0.5~1mm)。
3.铺板:在溶解好的凝胶中加入终浓度为0.5ug/ml 的溴化乙锭水溶液,轻轻混匀,待冷至500C左右倒入凝胶槽,胶厚一般为5~8mm。
4.待胶彻底凝固后,去掉两侧挡板,将凝胶放入盛有电泳液的槽中(加样孔朝向负极端,DNA由负极向正极移动),使液面高出凝胶2~3mm,小心拔出梳子。
5.DNA 样品与载体缓冲液5:1混合并加入凹孔中(样品不可溢出)。
6.打开电源,调节所需电压,电压与凝胶的长度有关,一般使用电压不超过5v/cm。
7.据指示染料移动的位置,确定电泳是否终止(溴酚蓝的涌动距离在5s RNA和0.3 kb DNA 带之间)。
8.电泳完毕关闭电源。将凝胶放紫外灯下观察并拍照。