酚：氯仿：异丙醇抽提核酸的一些问题

酚：氯仿：异丙醇抽提核酸的一些问题 酚:氯仿:异丙醇抽提核酸的一些问题 1. 异丙醇和乙醇沉淀质粒的区别: 异丙醇和酒精都是有机溶剂，一般来讲，提取质粒的时候一开始都要用异丙醇沉淀，因为异丙醇沉淀的效果要好一些，但最后大多用酒精沉淀，因为酒精容易挥发，对下游的实验影响小。 异丙醇比较疏水，能很更好地沉淀核酸，用乙醇的目的是去盐，它比异丙醇更亲水，所以能去掉一些盐离子。有时还用70%的乙醇洗样品也是为了增加盐的溶解度。 在沉淀核酸时可用乙醇与异丙醇，乙醇的极性要强于异丙醇，所以一般用2倍体积乙醇沉淀，但在多糖、蛋白含量高时，用异丙醇沉淀可部分克服这种污染，尤其用异丙醇在室温下沉淀对摆脱多糖、杂蛋白污染更为有效。 异丙醇沉淀核酸时，高浓度盐存在将使大量多糖存在溶液中，从而可达到去多糖的作用。但高浓度的盐存在会影响核酸的进一步操作，因此必须用乙醇多次洗涤脱盐。 0.54~1.0和大分子rRNA和mRNA;但对5sRNA、tRNA 缺点:易使盐类(如NaCl、蔗糖)与DNA共沉淀;在DNA沉淀中异丙醇难以挥发除去，所以常规需要用70,的乙醇漂洗DNA沉淀数次。 DNA乙醇是首选的有机溶剂，对盐类沉淀少，DNA沉淀中所含的衡量乙醇易蒸发去处，不影响以后的实验。 在适当的盐浓度下，2倍样品容积的95,乙醇可有效沉淀DNA，对于 RNA则需要将乙醇量增加至2.5倍缺点是总体积较大。需在-20放置很长时间，30分钟-1小时。同样需要70%乙醇洗涤。 2. 一般用的是酚:氯仿:异丙醇为25:24:1(v/v) 3. 本身酚:氯仿:异戊醇=25:24:1等体积的酚 /氯仿/1/10体积的3 mol/L 乙酸钠溶液后混匀，零下20摄氏度沉淀30 min后12000 r/min离心10 min，沉淀用75%乙醇洗涤一次，12000 r/min离心5 min，弃上清，沉淀自然干燥后溶于20,40微升去离子水中或者0.5 mol/L pH8.0的TE中。 4. 1)DNase 的降解作用。用苯酚处理匀浆液时，由于蛋白与DNA 使用酚的优点:1. 有效变性蛋白质;2. 抑制了DNase的降解作用。 缺点:1. 能溶解10-15%的水，从而溶解一部分poly(A)RNA。2. 不能完全抑制 RNase的活性。 2)氯仿的作用:克服酚的缺点;加速有机相与液相分层。最后用氯仿抽提:去除核酸溶液中的过量酚。(酚易溶于氯仿中) 3)用酚,氯仿抽提细胞基因组DNA时，通常要在酚-氯仿中加少许异戊醇，为什么, 异戊醇:减少蛋白质变性操作过程中产生的气泡。异戊醇可以降低面张力，从而减少气泡产 4)用乙醇沉淀DNA时，为什么加入单价的阳离子, 用乙醇沉淀DNA时，通常要在溶液中加入单价的阳离子，如NaCl 或 NaAc，Na+中和DNA分子上的负电荷，减少DNA分子之间的同性电荷相斥力，而易于聚集沉淀。 5) 酚氯仿法提取DNA的一些试剂的作用酚氯仿法提取DNA的原理用酚抽提细胞DNA时，有什么作用, 使蛋白质变性，同时抑制了DNase的降解作用。用苯酚处理匀浆液时，由于蛋白与DNA 联结键已断，蛋白分子表面又含有很多极性基团与苯酚相似相溶。蛋白分子溶于酚相，而DNA溶于水相。使用酚的优点:1. 有效变性蛋白质;2. 抑制了DNase的降解作用。缺点:1. 能溶解10-15%的水，从而溶解一部分poly(A)RNA。2. 不能完全抑制RNase的活性。 氯仿的作用, 氯仿:克服酚的缺点;加速有机相与液相分层。最后用氯仿抽提:去除核酸溶液中的迹量酚。(酚易溶于氯仿中) 用酚,氯仿抽提细胞基因组DNA时，通常要在酚-氯仿中加少许异戊醇，为什么, 异戊醇:减少蛋白质变性操作过程中产生的气泡。异戊醇可以降低表面张力，从而减少气泡产生。另外，异戊醇有助于分相，使离心后的上层含DNA的水相、中间的变性蛋白相及下层有机溶剂相维持稳定。 用乙醇沉淀DNA时，为什么加入单价的阳离子, 用乙醇沉淀DNA时，通常要在溶液中加入单价的阳离子，如NaCl 或 NaAc，Na+中和DNA分子上的负电荷，减少DNA分子之间的同性电荷相斥力，而易于聚集沉淀。 原理1mol/L氯化钠)，但在0.14mol/L0.14mol/L氯化钠中溶解度最大， 利用这一性质可将其分开。 DNA与蛋白质分离开。 1mol/L，使DNA溶解。 -异戊醇去除蛋白质，也可重复该步操作得较纯DNA。 95%乙醇沉淀DNA。 溶解:将离心后除去RNA的沉淀，用30ml生理盐水溶解，充分搅拌后，匀浆一次。加4毫升10,SDS溶液，使溶液的SDS浓度达到1,左右，边加边搅拌，放置60 ?水浴保温10分钟(不停搅拌)，冷却。加固体氯化钠，使溶液氯化钠浓度达到1mol/L，充分搅拌10分钟; 除杂质:加等体积氯仿-异戊醇混合液，充分震荡10分钟， 8000 r/min离心7分钟，取上层液，量好体积，倒入烧杯中(离心管)， 加同体积的氯仿-异戊醇混合液，重复上次操作。直至界面不出现蛋白凝胶为止; 沉淀:准确量取上清液体积，加2倍体积95,冷乙醇，搅拌后，置冰箱静止冷却，待有白色丝状物出现，约10-15分钟，离心8000 r/min离心7分钟，得白色沉淀; 溶解:将沉淀物用0.1mol/L NaOH约10毫升溶解,得DNA溶液。 溶液I—溶菌液: 溶菌酶:它是糖苷水解酶，能水解菌体细胞壁的主要化学成分肽聚糖中的β-1,4糖苷键，因而具有溶菌的作用。当溶液中pH小于8时，溶菌酶作用受到抑制。 葡萄糖:增加溶液的粘度，维持渗透压，防止DNA受机械剪切力作用而降解。 EDTA:(1，、Ca2DNA的降解作用(DNase作用时需要一定的金属离 子作辅基); (2)EDTA的存在，有利于溶菌酶的作用，因为溶菌酶的反应要求有较低的离子强度的环境。 溶液II,NaOH,SDS液: NaOH:核酸在pH大于5，小于9双链之间氢键的解离而变性。在溶液II中的NaOH浓度为0.2mo1,L，加抽提液时，该系统的pH就高达12.6 SDS:SDS是离子型表面活性剂。 它主要功能有:(1)溶解细胞膜上的脂质与蛋白，因而溶解膜蛋白而破坏细胞膜。 (2)解聚细胞中的核蛋白。 (3)SDS能与蛋白质结合成为R-O-SO3-…R，-蛋白质的复合物，使蛋白质变性而沉淀下来。但是SDS能抑制核糖核酸酶的作用，所以在以后的提取过程中，必须把它去除干净，防止在下一步操作中(用RNase去除RNA时)受到干扰。 溶液III--3mol,L NaAc(pH4.8)溶液: NaAc的水溶液呈碱性，为了调节pH至4.8，必须加入大量的冰醋酸。所以该溶液实际上是NaAc-HAc的缓冲液。用pH4.8的NaAc性的质粒DNA能够复性，并能稳定存在。而高盐的3mol,L NaAc有利于变性的大分子染色体互相聚合，后者是因为钠盐与SDS,蛋白复合物作用后，能形成较小的钠盐形式复合物，使沉淀更完全。 为什么用无水乙醇沉淀DNA, 用无水乙醇沉淀DNA，这是实验中最常用的沉淀DNA的方法。乙醇的优点是可以任意比和水相混溶，乙醇与核酸不会起任何化学反应，对DNA很安全，因此是理想的沉淀剂。 DNA溶液 是DNA以水合状态稳定存在，当加入乙醇时，乙醇会夺去DNA周围的水分子，使DNA失水而易于聚合。一般实验中，是加2倍体积的无水乙醇与DNA相混合，其乙醇的最终含量占67,左右。因而也可改用95,乙醇来替代无水乙醇(因为无水乙醇的价格远远比95,乙醇昂贵)。但是加95,的乙醇使总体积增大，而DNA在溶液中有一定程度的溶解，因而DNA损失也增大，尤其用多次乙醇沉淀时，就会影响收得率。折中的做法是初次沉淀DNA时可用95,乙醇代替无水乙酵，最后的沉淀步骤要使用无水乙醇。也可以用0.6倍体积的异丙醇选择性沉淀DNA。一般在室温下放置15,30分钟即可。 在用乙醇沉淀DNA时，为什么一定要加NaAc或NaCl至最终浓度达0.1,0.25mol/L, 在pH为8左右的溶液中，DNA分子是带负电荷的，加一定浓度的NaAc或NaCl，使Na+中和DNA分子上的负电荷，减少DNA分子之间的同性电荷相斥力，易于互相聚合而形成DNA钠盐沉淀，当加入的盐溶液浓度太低时，只有部分DNA形成DNA钠盐而聚合，这样就造成DNA沉淀不完全，当加入的盐溶液浓度太高时，其效果也不好。在沉淀的DNA中，由于过多的盐杂质存在，影响DNA的酶切等反应，必须要进行洗涤或重沉淀。 加核糖核酸酶降解核糖核酸后，为什么再要用 SDS与KAc来处理, 加进去的RNase本身是一种蛋白质，为了纯化DNA，又必须去除之，加SDS可使它们成为KAc使这些复合物转变为溶解度更小的钾盐形式的SDS-蛋白质复合物，使沉淀更加完全。也可用饱和酚、氯仿抽提再沉淀， 去除RNase。在溶液中，有人以KAc代替NaAc，也可以收到较好效果。 在基因操作实验中，选择缓冲液的主要原则是考虑DNA的稳定性及缓冲液成分不产生干扰作用。磷酸盐缓冲系统(pKa,7.2)和硼酸系统(pKa=9.24)等虽然也都符合细胞内环境的生理范围(pH)，可作DNA的保存液，但在转化实验时，磷酸根离子的种类及数量将与Ca2，产生Ca3(PO4)2沉淀;在DNA反应时，不同的酶对辅助因子的种类及数量要求不同，有的要求高离子浓度，有的则要求低盐浓度，采用Tris-HCl(pKa=8.0)的缓冲系统，由于缓冲液是 DNA时，大都采用Tris-HCl系统，而TE缓冲液中的EDTA更能稳定苯酚、氯仿、异戊醇在DNA提取时的作用 抽提DNA去除蛋白质时，怎样使用酚与氯仿较好, 酚与氯仿是非极性分子，水是极性分子，当蛋白水溶液与酚或氯仿混合时，蛋白质分子之间的水分子就被酚或氯仿挤去，使蛋白失去水合状态而变性。经过离心，变性蛋白质的密度比水的密度为大，因而与水相分离，沉淀在水相下面，从而与溶解在水相中的DNA分开。而酚与氯仿有机溶剂比重更大，保留在最下层。作为表面变性的酚与氯仿，在去除蛋白质的作用中，各有利弊，酚的变性作用大，但酚与水相有一定程度的互溶，大约10,,15,的水溶解在酚相中，因而损失了这部分水相中的DNA，而氯仿的变性作用不如酚效果好，但氯仿与水不相混溶，不会带走DNA。所以在抽提过程中，混合使用酚与氯仿效果最好。经酚第一次抽提后的水 在抽提DNA时，为了混合均匀，必须剧烈振荡容器数次，这时在混合液内易产生气泡，气泡会阻止相互间的充分作用。加入异戊醇能降低分子 表面张力，所以能减少抽提过程中的泡沫产生。一般采用氯仿与异戊醇为24:1之比。也可采用酚、氯仿与异戊醇之比为25:24:1(不必先配制，可在临用前把一份酚加一份24:1的氯仿与异戊醇即成)，同时异戊醇有助于分相，使离心后的上层水相，中层变性蛋白相以及下层有机溶剂相维持稳定。 苯酚:氯仿:异戊醇为什么要25:24:1,抽提DNA去除蛋白质时，怎样使用酚与氯仿较好, 酚与氯仿是非极性分子，水是极性分子，当蛋白水溶液与酚或氯仿混合时，蛋白质分子之间的水分子就被酚或氯仿挤去，使蛋白失去水合状态而变性。经过离心，变性蛋白质的密度比水的密度为大，因而与水相分离，沉淀在水相下面，从而与溶解在水相中的DNA分开。而酚与氯仿有机溶剂比重更大，保留在最下层。作为表面变性的酚与氯仿，在去除蛋白质的作用中，各有利弊，酚的变性作用大，但酚与水相有一定程度的互溶，大约10,,15,的水溶解在酚相中，因而损失了这部分水相中的DNA，而氯仿的变性作用不如酚效果好，但氯仿与水不相混溶，不会带走DNA。所以在抽提过程中，混合使用酚与氯仿效果最好。经酚第一次抽提后的水相中有残留的酚，由于酚与氯仿是互溶的，可用氯仿第二次变性蛋白质，此时一起将酚带走。也可以在第二次抽提时，将酚与氯仿混合(1:1)使用。 为什么用酚与氯仿抽提DNA时，还要加少量的异戊醇, 在抽提DNA时，为了混合均匀，必须剧烈振荡容器数次，这时在混合液内易产生气泡，气泡会阻止相互间的充分作用。加入异戊醇能降低分子表面张力，所以能减少抽提过程中的泡沫产生。一般采用氯仿与异戊酵为 24:1之比。也可采用酚、氯仿与异戊醇之比为25:24:1(不 必先配制，可在临用前把一份酚加一份24:1的氯仿与异戊醇即成)，同时异戊醇有助于分相，使离心后的上层水相，中层变性蛋白相以及下层有机溶剂相维持稳定。 乙醇沉淀DNA 和异丙醇沉淀DNA的区别 异丙醇和酒精都是有机溶剂，一般来讲，提取质粒的时候一开始都要用异丙醇沉淀，因为异丙醇沉淀的效果要好一些，但最后大多用酒精沉淀，因为酒精容易挥发，对下游的实验影响小 异丙醇比较疏水，能很更好地沉淀核酸，用乙醇的目的是去盐，它比异丙醇更亲水，所以能去掉一些盐离子。有时还用70%的乙醇洗样品也是为了增加盐的溶解度。 在沉淀核酸时可用乙醇与异丙醇，乙醇的极性要强于异丙醇，所以一般用2倍体积乙醇沉淀，但在多糖、蛋白含量高时，用异丙醇沉淀可部分克服这种污染，尤其用异丙醇在室温下沉淀对摆脱多糖、杂蛋白污染更为有效。异丙醇沉淀核酸时，高浓度盐存在将使大量多糖存在在溶液中，从而可达到去多糖的作用。但高浓度的盐存在会影响核酸的进一步操作，因此必须用乙醇多次洗涤脱盐。 异丙醇: 优点:所需容积小且速度快，适用于浓度低，而体积大DNA样品的沉淀。0.54~1.0倍体积的异丙醇可选择性沉淀DNA和大分子rRNA和mRNA;但对5sRNA、tRNA和多糖产物不产生沉淀，一般不需要在低温条件下长时间放置。 缺点:易使盐类(如NaCl、蔗糖)与DNA共沉淀;在DNA沉淀中异丙醇难以挥发除去，所以常规需要用70,的乙醇漂洗DNA沉淀数次。 乙醇:沉淀DNA乙醇是首选的有机溶剂，对盐类沉淀少，DNA沉淀中所含的衡量乙醇易蒸对于