动物肝脏RNA的制备和纯度测定

2010-04-20 09:23 · Guy

动物肝脏RNA的制备(苯酚法)和纯度测定(二苯胺显色法和紫外吸收法)原理 细胞内大部分RNA 均与蛋白质结合在一起,以核蛋白的形式存在。因此分离RNA时必须使RNA 与蛋白质解离,并除去蛋白质。除去蛋白质的方法主要有:(1)用氯仿-辛醇混合液剧烈振荡,使蛋白质变性。(2)在冷的

动物肝脏RNA的制备(苯酚法)和纯度测定(二苯胺显色法和紫外吸收法)

原理

细胞内大部分RNA 均与蛋白质结合在一起,以核蛋白的形式存在。因此分离RNA时必须使RNA 与蛋白质解离,并除去蛋白质。除去蛋白质的方法主要有:(1)用氯仿-辛醇混合液剧烈振荡,使蛋白质变性。(2)在冷的2mol/L盐酸胍溶液中沉淀 RNA,大部分蛋白质仍处于溶解状态。(3)以去污剂如十二烷基硫酸钠(SDS)处理,使核蛋白解离,蛋白质变性。(4)以含水的酚溶液除去蛋白质。去污剂和酚均能抑制RNA酶活力,有利于制备核酸大分子。目前应用最广的是苯酚法。

以酚水两相系统分离RNA是将细胞或细胞器置于含有SDS的缓冲盐溶液中,加等体积水饱和的酚,通过剧烈振荡,然后离心形成上层水相和下层酚相。核酸溶于水相,被酚变性的蛋白质或溶于酚相、或在两相界面处形成凝胶层。实验所用的0.15mol/L缓冲盐溶液系统可使大部分核糖核蛋白解离,在用酚处理时脱氧核糖核蛋白变性;在低温条件下,从水相中除去,这样得到的RNA 制品中混杂的DNA量极低。RNA制品继续用氯仿-异戊醇处理,可以进一步除去其中含有的少量蛋白质。最后用乙醇使RNA自水溶液中沉淀下来。

实验所得制品的核酸含量可用紫外吸收法和定磷法测定,然后用地衣酚显色法测定RNA含量,二苯胺显色法测定DNA含量,Folin-酚试剂法测定蛋白质含量。

操作方法

取2g动物肝脏组织,剪成小块,在乳钵种研碎,加20mLSDS-缓冲盐溶液(见试剂1.)使成均浆,倒入磨口具塞锥形瓶内,再加同样体积的含水酚液,室温下剧烈振荡10分钟。置冰浴中分层,在0-4℃下,以4000rpmn离心15分钟。吸出上清液,加等体积氯仿-异戊醇,室温下剧烈振荡10分钟,以4000rpm离心5分钟,或在室温下放置10分钟使分层。吸出上清液(若有必要,该操作可反复多次),加2倍体积2% 乙酸钾的乙醇溶液,在冰浴中放置1小时使RNA沉淀,此沉淀液可在冰箱内较长期存放。若要得到干燥制品,可将沉淀液以4000rpm离心10分钟,倾去上清液。沉淀用少许75%乙醇、95%乙醇、无水乙醇各洗1次,同上法离心,倾去乙醇后,空气干燥。

将RNA(准确称取30mg左右RNA干燥制品)溶于5~10mL蒸馏水中,离心除去不溶性杂质,测定上清液中蛋白质含量(Folin-酚试剂法见本学期实验二),核酸含量(见本实验[附1]、[附 2]、[附3]、[附4])。

试剂和器材

试剂

1.SDS-缓冲盐溶液[0.3%SDS-0.1mol/L氯化钠 -0.05mol/L,pH5.0乙酸盐缓冲液]称取1.5gSDS,2.92g氯化钠,2.05g乙酸钠溶于水中,用乙酸调至pH5.0,最后定容至 500ml。

2.含水酚液:使用前将苯酚重蒸(酚的沸点为181.8℃)并用SDS-缓冲盐溶液使其饱和。

3.氯仿-异戊醇液:氯仿:异戊醇=24:1(V/V)。

4.含2%乙酸钾的95%乙醇溶液。

5.75%乙醇,95%乙醇、无水乙醇。

6.乙醚

7.测定用试剂见本实验[附1]、[附2]、[附3]、[附4]。

器材

1.剪刀、镊子 2.乳钵 3.磨口具塞锥形瓶(500ml)

4. 天平 5.离心机(4000rpm) 6.动物肝脏

[附1]紫外吸收法测定核酸含量

原理

DNA和RNA都有吸收紫外光的性质,它们的吸收高峰在 260nm波长处。吸收紫外光的性质是嘌呤环和嘧啶环的共轭双键系统所具有的,所以嘌呤和嘧啶以及一切含有它们的物质,不论是核苷、核苷酸或核酸都有吸收紫外光的特性,核酸和核苷酸的摩尔消光系数(或称吸收系数)用κ(P)260nm来表示,κ(P)260nm 为每L溶液中含有1摩尔核酸磷的光吸收值。RNA的κ(P)260nm (pH7为7700~7800)。RNA的含磷量约为9.5%,因此每mL溶液含1μg RNA的光吸收值相当于0.022~0.024。小牛胸腺DNA钠盐的κ(P)260nm(pH7)为6600,含磷量为 9.2%,因此每mL溶液含1μg DNA的钠盐光吸收值为0.020。

蛋白质由于含有芳香氨基酸,因此也能吸收紫外光。通常蛋白质的吸收高峰在280nm波长处,在260nm处的吸收值公为核酸的十分之一或更低,故核酸样品中蛋白质含量较低时对核酸的紫外测定影响不大。RNA的260nm与280nm吸收的比值在2.0以上;DNA的260nm与280nm吸收的比值则在 1.9左右。当样品中蛋白质含量较高时比值即下降。

式中: A260nm为260nm波长处光吸收读数;L为比色池的厚度一般为1或0.5cm;0.024为每mL溶液内含1 g RNA的光吸收;0.020为每mL溶液内含1 g DNA钠盐时的光吸收值。

[附2]二苯胺显色法测定DNA含量

原理

脱氧核糖核酸中的2-脱氧核糖在酸性环境中与二苯胺试剂一起加热产生蓝色反应,在595nm处有最大光吸收。 DNA在40-400 g范围内,光吸收与DNA的浓度成正比。在反应液中加入少量乙醛,可以提高反应灵敏度。除DNA外,脱氧木糖、阿拉伯糖也有同样反应。其他多数糖类,包括核糖在内,一般无此反应。

操作方法

一、DNA标准曲线的制定

取10支试管,分成2组,依次加入0.4、0.8、1.2、1.6和 2.0mLDNA标准溶液。添加蒸馏水,使之都成2mL。另取2支试管,各加2mL蒸馏水作为对照。然后各加入4mL二苯胺试剂,摇匀。于60℃恒温水浴中保温1小时,冷却后于595nm处进行比色测定。取两管平均值,以DNA浓度为横坐标,光吸收值为纵坐标,绘制标准曲线。

二、制品的测定

取 2支试管,各加2mL待测液(内含 DNA应在标准曲线的可测范围之内)和4mL二苯胺试剂,摇匀。其余操作同标准曲线的制作。

三、DNA含量的计算

根据测得的光吸收值,从标准曲线上查出相当该光吸收值DNA的含量,按下式计算出制品中DNA的百分含量:

 

 

试剂和器材

试剂

1.DNA标准溶液(须经定磷确定其纯度):取小牛胸腺DNA钠盐以0.01mol/L氢氯化钠溶液配成200 g/mL的溶液。

2.样品待测液:准确称取DNA干燥制品以0.01mol/L氢氯化钠溶液配成100 g/mL左右的溶液。在测定RNA制品中的DNA含量时,要求RNA制品的每mL待测液中至少含有20 g DNA,才能进行测定。

3.二苯胺试剂:使用前称取1g重结晶二苯胺,溶于100mL分析纯的冰乙酸中,再加入10mL过氯酸(60%以上),混匀待用。临用前加入1mL1.6%乙醛溶液。所配得试剂应为无色。

器材

1.分析天平 2.恒温水浴 3.试管 4.吸量管(2mL和5mL) 5.分光光度计

[附3]地衣酚显色法测定RNA含量

原理

核糖核酸与浓盐酸共热时,即发生降解,形成的核糖继而转变为糠醛,后者与3,5-二羟基甲苯(地衣酚)反应呈鲜绿色,该反应需用三氯化铁或氯化铜作催化剂,反应产物在670nm处有最大吸收。RNA在20~250 g范围内,光吸收与RNA的浓度成正比。地衣酚反应特异性较差,凡戊糖均有此反应,DNA和其他杂质也能给出类似的颜色。因此测定RNA时可先测定DNA 含量,再计算出RNA含量 。

操作方法

一、RNA标准曲线的制定

取10支试管,分成2组,依次加入0.5、1.0、1.5、2.0和2.5mLRNA标准溶液。分别加入蒸馏水使最终体积为2.5mL。另取2支试管,各加入2.5mL水作为对照。然后各加入2.5mL地衣酚试剂。混匀后,于沸水浴内加热20分钟。取出冷却(自来水中)。于670nm波长处测定光吸收值。取两管平均值,以RNA浓度为横坐标,光吸收值为纵坐标作图,绘制标准曲线。

二、制品的测定

取2支试管,各加入2.5mL待测液,(样品量应在标准曲线的可测范围之内),再加2.5mL地衣酚试剂。如前所述进行测定。

三、 RNA含量的计算

根据测得的光吸收值,从标准曲线上查出相当该光吸收值的RNA含量。按下式计算出制品中RNA的百分含量:

 

 

试剂和器材

试剂

1.RNA标准溶液(须经定磷确定其纯度):取酵母RNA配成200 g/mL的溶液。

2.样品待测液:准确稀释,使每mL溶液含RNA干燥制品50-100 g。

3.地衣酚试剂:先配制0.1%三氯化铁的浓盐酸(分析纯)溶液,实验前用此溶液作为溶剂配成 0.1%地衣酚溶液。

器材

1.分析天平 2.沸水浴 3.试管 4.吸量管 5.分光光度计

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