首頁(yè) » 分子生物學(xué)服務(wù) » 基因合成服務(wù) » 如何制備高質(zhì)量質(zhì)粒?
從細(xì)菌培養(yǎng)物中制備質(zhì)粒通常涉及兩個(gè)步驟:細(xì)菌的裂解和質(zhì)粒DNA的純化。堿裂解是用于小規(guī)模制備的細(xì)胞裂解常用的方法。但是質(zhì)粒DNA純化步驟有多種方法,這些方法各有優(yōu)缺點(diǎn),可能會(huì)影響下游分子生物學(xué)的應(yīng)用。
細(xì)胞裂解和中和后,少量體積較大的超螺旋染色體DNA與變性的細(xì)胞蛋白會(huì)一起從溶液中沉淀出來(lái),而質(zhì)粒仍然存在在溶液中,然后通過(guò)離心或過(guò)濾就可以容易地將沉淀物與質(zhì)粒DNA溶液分離。但此時(shí)質(zhì)粒DNA仍與殘留的細(xì)胞蛋白和碎片,鹽,EDTA和RNase混合。
因此,需要后續(xù)的純化步驟將其他雜質(zhì)從質(zhì)粒DNA中去除。常用的純化方法有如下三種:
苯酚/氯仿混合物會(huì)溶解蛋白質(zhì)和脂質(zhì)污染物,而核酸會(huì)留在水相中。但是在終樣品中可能會(huì)有苯酚或氯仿的殘留,這會(huì)抑制下游的酶促反應(yīng)。此外,氯仿和苯酚對(duì)人體有害。因此,工業(yè)生產(chǎn)較少使用該方法。
乙醇沉淀是脫鹽和濃縮DNA的常用方法。乙醇可以改變DNA的結(jié)構(gòu),從而使DNA從溶液中沉淀出來(lái),去掉可溶性的鹽和有機(jī)小分子后,重新懸浮沉淀的質(zhì)粒DNA。乙醇沉淀的方法既便宜又有效,但也會(huì)沉淀RNA和ssDNA碎片。
核酸在某些條件下會(huì)與固相二氧化硅相結(jié)合,改變條件可以洗脫純化核酸,該方法通常用于質(zhì)粒微量制備試劑盒。這種方法既方便又快捷,但成本較高。
乙醇沉淀和旋轉(zhuǎn)柱是基因合成和克隆行業(yè)中常用的方法。更多的供應(yīng)商使用乙醇沉淀法,因?yàn)樗杀据^低。
為了了解用兩種不同方法制備的質(zhì)粒DNA的質(zhì)量和產(chǎn)量,我們從不同方面對(duì)質(zhì)粒進(jìn)行了測(cè)試。
通過(guò)使用Nanodrop進(jìn)行定量,我們發(fā)現(xiàn)核酸純化柱制備的質(zhì)粒的濃度通常低于乙醇沉淀法制備的濃度。對(duì)于低拷貝數(shù)的質(zhì)粒,二者的差異更大。
是因?yàn)楹怂峒兓ǖ漠a(chǎn)率較低還是用Nanodrop測(cè)量的DNA濃度不準(zhǔn)確?Nanodrop是紫外分光光度計(jì),通過(guò)260 nm的吸光度測(cè)量DNA濃度。但是有太多其他物質(zhì)在260 nm處吸收,因此測(cè)量不是特定的。
另一種DNA定量常用方法是Qubit分析,Qubit法是基于熒光染料的化學(xué)性質(zhì)來(lái)分析。熒光染料可與DNA分子特異性結(jié)合,因此即使對(duì)于受污染的樣品,Qubit 也可以確定真實(shí)的DNA濃度。
我們用Nanodrop和Qubit系統(tǒng)測(cè)量了DNA濃度,發(fā)現(xiàn)由Nanodrop確定的質(zhì)粒濃度通常高于Qubit。對(duì)于乙醇沉淀法制備的質(zhì)粒,這兩種方法之間的差異更大。另外,使用乙醇沉淀法和核酸純化柱制備后,Qubit顯示質(zhì)粒的濃度非常相似。這些結(jié)果表明核酸純化柱制備的質(zhì)粒總收率與乙醇沉淀的水平相同,但核酸純化柱制備的質(zhì)粒污染更少。
質(zhì)粒的純度會(huì)影響下游克隆反應(yīng),為了進(jìn)一步驗(yàn)證核酸純化柱制備的質(zhì)粒是否比乙醇沉淀更清潔,我們將質(zhì)粒用于制備克隆的線性化載體。我們將制備的質(zhì)粒和凝膠純化的DNA兩次消化相同量(Nanodrop濃度)。我們發(fā)現(xiàn)用核酸純化柱制備的質(zhì)粒比乙醇沉淀產(chǎn)生的線性化質(zhì)粒濃度高得多。這進(jìn)一步表明,用核酸純化柱制備的質(zhì)粒含有較少的污染物。
我們將等量的( Nanodrop法定量)質(zhì)粒DNA直接轉(zhuǎn)化到大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞中。核酸純化柱制備的質(zhì)粒產(chǎn)生了更多的菌落,進(jìn)一步表明核酸純化柱制備的DNA含有更多的目的質(zhì)粒DNA分子。
總之,用核酸純化柱制備的質(zhì)粒比乙醇沉淀更干凈,更適合克隆和轉(zhuǎn)化反應(yīng)。