质粒的提取和电泳检测

2010-04-10 08:10 · alice

相关知识 质粒(Plasmid) :独立于染色体外的,能自主复制且稳定遗传的遗传因子。是一种环状的双链DNA分子。存在于细菌、放线菌、真菌以及一些动植物细胞中,在细菌细胞中最多。 蓝白斑筛选: 现在常用的质粒载体上都带有β-半乳糖激酶(LacZ)基因。载体上重组DNA的插入

相关知识

质粒(Plasmid) :独立于染色体外的,能自主复制且稳定遗传的遗传因子。是一种环状的双链DNA分子。存在于细菌、放线菌、真菌以及一些动植物细胞中,在细菌细胞中最多。

蓝白斑筛选:

现在常用的质粒载体上都带有β-半乳糖激酶(LacZ)基因。载体上重组DNA的插入位点存在于特定遗传标记内部,外源DNA片段的插入会导致该遗传标记失活。本实验使用的载体含一个大肠杆菌DNA的小片段,其中含乳糖操纵子的启动子和β-半乳糖激酶基因,多克隆位点位于其编码区内。载体与编码β-半乳糖激酶C端的部分序列的宿主之间发生互补——α-互补,产生完整的β-半乳糖激酶活性的Lac+细菌。它们在生色底物存在下形成蓝色菌落。当外源DNA插入多克隆位点时,细菌不能产生β-半乳糖激酶,即使有生色底物存在,一般也会产生白色菌落。而无插入片段的重组细胞菌落将产生蓝色菌落。X-gal和IPTG是被用于鉴别蓝白菌落的底物,常涂布于固体培养基上。

质粒提取方法:

细菌的收获可通过离心来进行,而细菌的裂解可采用多种方法。这些方法包括用非离子型或离子型去垢剂、有机溶剂或碱进行处理及用加热处理等。选择哪一种方法取决于3个因素:质粒的大小、大肠杆菌菌株及裂解后用于纯化质粒DNA的技术。在实际操作中,可根据所使用的宿主菌及质粒的特性来选择合适的方法。本实验所介绍的碱裂解法提取质粒的方法是一种简便、快捷、效率高、消耗少的方法,适合于小量及大量、质粒的提取。其原理是用 EDTA和SDS破坏细胞壁和细胞膜,使质粒DNA分子,多聚核糖体及其他可溶物质从细胞中逐步释放,而染色体DNA分子与细胞碎片缠绕在一起,可经离心与质粒DNA分开。

质粒电泳:

质粒电泳一般采用琼脂糖凝胶电泳。电泳是分离、鉴定和纯化DNA片段的标准方法。该技术操作简便、快速,可以分辨用其他方法所无法分离的DNA片段。此外,直接用低浓度的荧光嵌入染料溴化乙锭进行染色,可确定DNA在凝胶中的位置。少至1-10 ng的DNA条带即可直接在紫外灯下检出。电泳后的DNA条带还可以从凝胶中回收,用于克隆操作。

影响DNA在琼脂糖凝胶中的迁移速率的因素有:

1)DNA分子的大小;2)DNA的构象;3)琼脂糖浓度;4)所用电压;5)碱基组成及电泳温度;6)电泳缓冲液的组成。

主要试剂

1. LB(+Amp)培养基

LB液体培养基内加入100mg/mL的氨苄青霉素。

2. 溶液I:50mM葡萄糖;25mM Tris –HCl,pH8.0;10mM EDTA(灭菌)。

溶液II:0.2mM NaOH,1%SDS。

溶液III:3 M乙酸钾,pH5.5(灭菌)。

3. 93.05g EDTA.Na2,8g NaOH ,充分溶解后调pH值至8.0。

4. 1M Tris-HCl(1000 mL)

121.1g Tris,49 mL浓HCl,充分溶解后调pH值至8.0。

5. TE溶液(1000 mL)

10mL 1M Tris-HCl(pH8.0),2mL 0.5M EDTA(pH8.0)(灭菌)。

9. RNA酶溶液

用双蒸水溶解成1mg/mL,在100度水浴15分钟,-20度储存。

10. TAE电泳缓冲液

50×: 242g Tris碱,57.1 mL冰乙酸,100mL 0.5mol/L EDTA (pH8.0)

11. 6×上样缓冲液 (100mL)

2.5mL溴酚蓝,40g蔗糖,37℃溶解。

仪器耗材:

见https://shiyan.ebioe.com/competentcelltransformation.htm

实验步骤

1. 细菌培养

挑单菌落接种到5 mL含有氨苄青霉素的培养基中37℃振荡至对数生长后期。

2. 细菌收集

取3 mL培养液,4000 rpm离心5分钟后倒掉上清液。

3. 质粒提取

1)加100 μL预冷的溶液I,涡旋悬浮后,在冰上放置5分钟。

2)加200 μL溶液II,轻轻混匀后,冰上放置5分钟。

3)加150 μL溶液III,充分混合后,冰上放置5分钟。

4)4℃,10000 rpm离心15分钟,把上清液移至新管。

4. 抽提

加等体积的氯仿/异戊醇(24:1),混匀,放置片刻。4℃,10000rpm离心10分钟,把上清液移至新管。

5. 质粒沉淀

加入2倍体积的冰乙醇,放置20分钟。4℃,10000rpm离心15分钟,倒弃上清。

6. 洗涤沉淀

加入500 μL,70%的乙醇,洗涤沉淀。

7. 溶解质粒

4℃, 7000 rpm离心5分钟,倒弃上清,真空干燥,加入适量(20 μL)的TE和0.5μL RNA酶溶液。

8. 制备凝胶

称1g琼脂糖,放入250 mL三角瓶内,加入100 mL 1×TAE电泳缓冲液,加热煮沸等其凉到60℃左右,倒入封好的电泳板上。

9. 上样

1)吸取2 μL质粒,加入1μL上样缓冲液(Loading buffer),混匀。

2)将质粒样品点入到琼脂糖凝胶的上样孔中

10. 电泳

连接好电泳槽和电泳仪,以5V/cm恒压电泳。

11. 染色及脱色

电泳1.5-2 h后,关上电泳仪。取出凝胶,放入染色槽内,加入1滴溴化乙锭(EB)轻轻摇荡15分钟。将染色液倒入储存桶内,在染色槽内加入自来水,轻轻摇荡10分钟。

12. 结果观察

将凝胶放到紫外灯下观测。记录观察到的电泳条带

注意事项

1、动作轻柔,不能太剧烈,防止质粒降解。

2、所用耗材灭菌后使用。

3、细胞裂解要放在冰上操作。

4、每一步时间要严格控制。

实验结果与分析

质粒沉淀离心后,在管底能见到少量白色物质。

真空干燥后,无色,贴于管壁。

加ddH2O或TE能迅速溶解。

电泳凝胶上呈现一条亮带。

如果质粒提取中降解,则会出现上下三条带,分别代表超螺旋、带切口和带切刻的质粒。

溶解时不加RNase,则下部会有很亮的一片,为小分子RNA片段。

质粒中含太多杂质,则干燥后会呈白色或褐色,不易溶解。

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