质粒DNA的分离、纯化

[2013/12/27]

  所有分离质粒DNA的方法都包括三个基本步骤:培养细菌使质粒扩增;收集和裂解细菌;分离和纯化质粒DNA。

  1、碱裂解法原理:本实验采用 碱裂解法 进行质粒的小量制备。十二烷基磺酸钠( SDS SDS)是一种阴离子表面活性剂,它既能使细菌细胞裂解,又能使一些蛋白质变性。

  用SDS 处理细菌后,会导致细菌细胞破裂,释放出质粒DNA 和染色体 DNA 。两种 DNA 在强碱环境都会变性。

  当加入 pH4.8 的酸性乙酸钾降低溶液 pH 值后,质粒 DNA 将迅速复性,而染色体 DNA 分子巨大,难以复性。

  通过离心,大部分细胞碎片、染色体 DNA 、RNA 及蛋白质沉淀( SDS 的作用下 )除去,而质粒 DNA 留在上清中 。

  再用异丙醇沉淀、乙醇洗涤,可得到纯化的质粒 DNA 。

  2、实验材料、主要仪器和试剂

  (1)材料:含有质粒PBLG的大肠杆菌DH5α

  (2)仪器:塑料离心管架(30孔);10、100、1000μL微量加样器;1.5mL塑料离心管(又称EPPendorf离心管);低温高速离心机(20 000 r/min)一台;无菌工作台;高压锅;常用玻璃仪器及滴管等。

  (3)试剂:LB培养基成分如下:每升含有胰蛋白陈10g,酵母提取物5g,NaCI10g,琼脂糖或琼脂(固体培养基时用)15g,用NaOH调pH至7.0;pH8.0 GET缓冲液(50mmol葡萄糖,10mmol/L EDTA,25 mmol/L Tris-HCl);0.2mol/L NaOH(内含1%的SDS),注:临用时配;pH4.8乙酸钾溶液(60mL 5mol/L KAc,11.5mL冰醋酸,28.5mL H2O):该溶液钾离子浓度为3mol/L,醋酸根离子浓度为5mol/L;异丙醇;70%乙醇;pH8.0 TE缓冲液:10 mmol/LTris-HCI,lmmol/L EDTA,其中含RNA酶20ug/mL。

  3、操作步骤

  1)培养细菌将大肠杆菌PBLG接种在LB固体培养基上,37℃培养12h,挑一个菌斑接种在液体LB培养基上,37℃培养12~16h。

  2)从菌落中快速提取制备质粒DNA

  (1)在无菌工作台上取1.5mL菌液加入EPPendorf离心管中,转速10000r/min,离心lmin,去掉上清液(注意,一定要吸干上清液)。加入150μlGET缓冲液,充分混匀,在室温下放置10min。

  注:溶菌酶在碱性条件下不稳定,必须在使用时新配制溶液。使用EDTA是为了去除细胞壁上的Ca2+,使溶菌酶更易与细胞壁接触。

  (2)加入200μl新配制的0.2mol/LNaOH(内含1%SDS)。加盖,颠倒2~3次,使之混匀,冰上放置5min。

  注:SDS能使细胞膜裂解,并使蛋白质变性。

  (3)加入150μl冰冷的乙酸钾溶液(pH4.8)。加盖后颠倒数次使混匀,冰上放置3-5min。

  (4)用低温高速离心机,转速为10000r/min,离心5min,上清液倒入另一干净的离心管中。

  注:乙酸钾能沉淀SDS和SDS与蛋白质的复合物,在冰上放置5min是为了沉淀完全。如果上清液经离心后仍混浊,应混匀后再冷却至0℃重新离心。

  (5)另取一个Eppendorf管,转入上清,并加等体积异丙醇,混匀,室温放置5min,12000r/min离心5min,弃去上清液。

  (6)加入200μl无菌蒸馏水溶解沉淀,再加入1/2体积7.5mol/L NH4Ac,混匀后冰浴3~5min,以12000r/min离心5min。

  (7)转移上清至新管中,并加入等体积异丙醇或2倍体积无水乙醇,室温放置5min后以12000r/min离心30min。弃去上清。

  (8)沉淀用70%乙醇洗涤一次,小管倒置于吸水纸上,除尽乙醇,室温自然干燥。

  (9)加入20μlTE,使DNA充分溶解,置-20℃贮存,待用。