分析测试百科网

搜索

喜欢作者

微信支付微信支付
×

核酸的纯化主要方法和分离纯化核酸时的注意事项(二)

2021.5.22
头像

王辉

致力于为分析测试行业奉献终身

核酸的纯化主要方法:

超离心(提纯和分离最常用的方法,又分为①沉降速度超离心②沉降平衡超离心ρ=1.660+(G+C)%,相似条件下核酸密度ssRNA>dsRNA>ssDNA>dsDNA>tRNA和蛋白质环状DNA>线状DNA,DNA分子密度与构想有关,加入重金属AgHg)

核酸提取的一般步骤:

1、破碎细胞(物理方法&化学法和生物学法:①去垢剂②溶菌酶③蛋白酶—目前三法相互组合使用)

核蛋白的解聚和蛋白质的去除:

1.去垢剂法 2.有机溶剂法(1苯酚:有效地带白质变性剂,使用最多。它对核酸酶有一定的抑制作用,但对RNase却常常抑制不完全,且能溶解含polyA的mRNA。用饱和酚与氯仿可减轻这种现象,其中氯仿可使蛋白质变性并有助于液相与有机相的分离。同时加入适当的异戊醇(24:24:1)有助于消除抽提过程中的泡沫,使蛋白质层紧密,水相和有机相分层更好。酚的使用注意事项: 1)国外市售液化酚是清凉、无色的,无须重蒸馏便可使用。(氧化后变粉红色或黄色,不能用) 2)国内出售的多为结晶酚,应在120℃用空气冷凝管进行重蒸馏,以去除氧化物。3)酚的平衡:pH8.0缓冲液饱和酚,因为在酸性条件下DNA分配于有机相,因此使用前必须对酚进行平衡,使其pH在7.8以上。)

核酸的沉淀:

核酸是水溶性的多聚阴离子,它们的钠盐和钾盐在多数有机溶剂包括乙醇-水混合物中不溶,但在中等浓度的单价阳离子(NaCl、NaAc、NH4Ac)下也不会被有机溶剂变性。因此常用乙醇、异丙醇等有机溶剂作核酸的沉淀剂。然后通过离心并按所需浓度重溶于适当的缓冲液中。

用乙醇、异丙醇等有机溶剂沉淀核酸应注意的因素:

1)形成沉淀温度:几年前常规的乙醇沉淀在低温下(干冰-甲醇浴中)进行,现知已无必要。一般在0℃且没有载体的情况下,浓度低至20ng/ml的DNA也能形成沉淀。

2)在沉淀混合液中,使用的单价阳离子的类型与浓度:最为常用的阳离子如表,其选择很大程度上取决于个人偏好。
                储存液(mol/L)          终浓度(mol/L)  
乙酸铵           10.0                     2.0-2.5
LiCl             8.0                      0.8
NaCl             5.0                      0.2  
乙酸钠           3.0(PH5.2)               0.3 

* 乙酸铵(2.0-2.5mol/L)常用与减少dNTP的共沉淀,在2mol/L的乙酸铵存在下连续沉淀两次,可除去DNA制剂中99%的dNTP。

* 但因铵离子抑制T4噬菌体多核苷激酶,所以提取的核酸要用于核酸化时则不能用乙酸铵。

* LiCl用高浓度的乙醇沉淀核酸(如RNA)时,常用LiCl(0.8mol/L)。LiCl在乙醇中的溶解度很高而且不随核酸共沉淀。

* 因氯离子可抑制蛋白质合成的起始,也抑制依赖于RNA的DNA聚合酶的活性,故如沉淀的RNA用于无细胞翻译或反转录时,应避免使用LiCl。

*各种分子大小的RNA在高浓度的LiCl(0.8mol/L)中的溶解度各不相同,故可用LiCl(没有乙醇)选择性的纯化大分子RNA。

*NaCl:含有SDS的样品应使用NaCl(0.2mol/L)。这时该去污剂在70%乙醇中仍保持可溶。

*乙酸钠:DNA和RNA共沉淀大多是用乙酸钠(0.3mol/L,PH5.2)

*注:高浓度的磷酸盐(>1mmol/L)或高浓度的EDTA(>10mmol/L)缓冲液,不宜用于乙醇沉淀,因为这些物质可与核酸共沉淀。(可通过常规柱层析或离心层析除去)

*沉淀极短的核酸小片段(<100个核苷酸)时,加入终浓度为0.01mol/L的MgCl2可改善沉淀效果。

异丙醇可选择性的沉淀DNA,而RNA不沉淀。   

其他杂质的去除:多糖、脂类和小分子物质,主要是去多糖:例如CTAB法;去多酚类物质:PVP,能与多酚类物质结合形成沉淀。   

不同类型核酸的分离:

提DNA中去RNA,提RNA中去DNA:
1.根据在NaCl溶液中的溶解度差异分离
DNA :      1-2mol/L    NaCl 溶解度大

           0.14mol/L   NaCl 溶解度小

RNA :      0.14mol/L   NaCl 溶解度大

2.用酶解法:比较有效

(1)RNase选择性的降解RNA。

RNase常含微量的DNase,必须预先加热除去(自消化)。

(2)DNase选择性的降解DNA 

3.钙盐分步沉淀在核酸溶液中加入1/10体积的10%CaCl2,使DNA和RNA均成为钙盐,再利用DNA钙盐在1/5体积乙醇中形成沉淀,而RNA钙盐不沉淀而分离。

4.异丙醇选择性的沉淀大分子DNA,可除去RNA

5.苯酚抽提法

(1)在酸性溶液中,以等体积的90%苯酚反复抽提RNA,可除去绝大多数DNA。

(2)也可在提取过程中用90%苯酚抽提而直接将RNA和DNA分离。(RNA在水层,DNA与蛋白质沉淀于酚层,提总RNA时现常用此法。因酸性条件下,DNA分配于有机相)

6.活性炭吸附法:吸附掉小分子RNA。

核酸制剂的保存

1、保存中主要问题,主要是防止变性和降解。①加入螯合剂,抑制DNase ②pH7-8,防止酸变性。③一定盐浓度,中和电荷,保持双键结构。

2、保存方法:①DNA溶于TE溶液[10mmol/L Tris(三羟甲基氨基甲烷)-1mmol/L EDTA(Ph8.0)] -20℃保存,或SSC溶液(0.15mol/L NaCl-0.015mol/L柠檬酸钠) ②DNA置于75%乙醇中以沉淀形式储存于-20℃长期保存。③RNA则可冰冻干燥或在含0.3mol/LNaAc的75%乙醇中以沉淀形式于-20℃长期保存。

核酸制剂纯度的初步鉴定

核酸在260nm附近有最大吸收值,据此特性可定性和定量检测核酸和核苷酸。蛋白质在280nm有一定吸收峰,利用核酸在260nm与280nm的吸光度(A)即光密度(D)比值(A260/A280),可判断核酸样品的纯度。   

纯DNA的A260/A280应大于1.8,纯的RNA应达到2.0。  

纯的样品可以根据260nm下A值计算出含量:

A值为1时,相当于:50ug/mL  双螺旋    40ug/mL单链DNA    20ug/Ml寡核苷酸

*核酸的光吸收值常比其各核苷酸成分的光吸收值之和少30%-40%,这是在有规律的双螺旋结构中碱基紧密地堆积在一起造成的,此现象成为DNA的减色效应(hypochromic effect)。当核酸分子变性时,它在260nm处的吸收值便增大,此现象成为增色效应(hypertchromic effect)。      

核酸溶液的紫外吸收也可以以摩尔磷的吸光度来表示,摩尔磷即相当于摩尔核苷酸。先测定出溶液的含磷量及紫外吸收值,然后求出摩尔磷吸光系数ε(P)。


互联网
仪器推荐
文章推荐