质粒提取

质粒的提取方法

从具体操作方法分可以分为碱裂解法、煮沸法、牙签法等。在氢氧化钠（pH12.0-12.6碱性环境）和去污剂SDS的作用下，细菌蛋白质变性，细胞破裂，细菌染色体DNA变性，双链DNA氢键断裂，DNA双螺旋结构遭破坏而发生变形。但由于质粒DNA相对分子质量较小，公价闭环的DNA虽然变性但仍处于拓扑缠绕状态，呈环状超螺旋结构，即使在高碱性pH条件下，两条互补链也不会完全分离。将pH调至中性并有高盐存在的条件下，变性质粒DNA又恢复到原来的构型，而大部分染色体DNA和蛋白质难以复性，与细胞碎片、蛋白质、SDS等形成不溶性复合物。通过离心沉淀，细胞破碎、染色体DNA及大部分蛋白质等可被出去，而质粒DNA及相对分子质量较小的RNA仍为可溶状态。混杂的RNA可用RNA酶消除，再用酚／氯仿处理，可除去残留蛋白质。在盐和乙醇存在的条件下，进一步离心沉淀质粒DNA。扩展资料分类：根据质粒能否通过细菌的接合作用，可分为接合性质粒和非接合性质粒。接合性质粒带有与接合传递有关的基因。非接合质粒在一定条件下通过与其共存的接合质粒的诱动或转导而传递。根据质粒在细菌内的复制类型可分为两类：严紧控制型和松弛控制型。严紧控制复制型质粒的复制酶系与染色体DNA复制共用，只能在细胞周期的一定阶段进行复制，当细胞染色体停止复制时，质粒也就不再复制。松弛控制复制型的质粒的复制酶系不受染色体DNA复制酶系的影响，在整个细胞生长周期中随时都可以复制，在染色体复制已经停止时质粒仍能继续复制。根据质粒的不相容性，可分为不相容性和相容性。不相容性指结构相似、密切相关的质粒不能稳定地共存于同一宿主细菌内的现象，反之为相容性。常用于流行病学的调查。参考资料来源：百度百科-质粒抽提

质粒提取的基本原理

质粒抽提方法即去除 RNA，将质粒与细菌基因组 DNA分开，去除蛋白质及其它杂质，以得到相对纯净的质粒。实验原理提取质粒DNA的方法有很多种，从提取产量上分可分为微量提取、中量提取、大量提取，从使用仪器上分可分为一般提取和试剂盒方法提取，从具体操作方法分可以分为碱裂解法、煮沸法、牙签法等，各种不同的方法各有其优缺点，根据不同的实验目的可以采用合适的提取方法。详细内容请参考《分子克隆实验指南》。[1] 另外，复旦大学生化与分子生物学实验室一篇文章，提供了质粒提取机理的详细解说。碱裂解法人们使用碱与SDS裂解法从E. coli（大肠杆菌）中分离制备质粒DNA已有30多年的历史。将细菌悬浮液暴露于高pH值的强阴离子洗涤剂中，会使细胞壁破裂，染色体DNA和蛋白质变性，将质粒DNA释放到上清中。尽管碱性溶剂使碱基配对完全破坏，闭环的质粒DNA双链仍不会彼此分离，这因为它们在拓扑学上是相互缠绕的。只要OH-处理的强度和时间不要太过，当pH值恢复到中性时，DNA双链就会再次形成。在裂解过程中，细菌蛋白质、破裂的细胞壁和变性的染色体DNA会相互缠绕成大型复合物，后者被十二烷基硫酸盐包盖。当用K+取代Na+时，复合物会从溶液中有效地沉淀下来，离心除去变性剂后，就可以从上清中回收复性的质粒DNA。在SDS存在的条件下，碱水解是一项非常灵活的技术，它对E. coli的所有菌株都适用，并且其细菌培养物的体积可以从1-500mL以上。煮沸法煮沸法是将细菌悬浮于含有Triton X-100和能消化细胞壁的溶菌酶的缓冲液中，然后加热到100℃使其裂解。加热除了破坏细菌外壁，还有助于解开DNA链的碱基配对，并使蛋白质和染色体DNA变性。但是。闭环质粒DNA链彼此不会分离，这是因为它们的磷酸二酯骨架具有互相缠绕的拓扑结构。当温度下降后，闭环DNA的碱基又各就各位，形成超螺旋分子，离心除去变性的染色体DNA和蛋白质，就可从上清中回收质粒DNA。煮沸裂解法对于小于15kb的小质粒很有效，可用于提取少至lmL（小量制备），多至250mL（大量制备）菌液的质粒，并且对大多数的大肠杆菌菌株都适用。但对于那些经变性剂、溶菌酶及加热处理后能释放大量碳水化合物的大肠杆菌菌株，则不推荐使用该法。这是因为碳水化合物很难除去，会抑制限制酶和聚合酶活性。若碳水化合物的量很大，在CsCl-溴化乙锭梯度离心中会使超螺旋质粒DNA带变得模糊不清。大肠杆菌菌株HBl01及其衍生菌株（其中包括TGl）能产生大量的碳水化合物，不适于用煮沸法裂解。质粒小提试剂盒用于大肠杆菌中质粒DNA的小量提取，它结合了优化的碱裂解法，以及方便快捷的硅膜离心技术，具有高效，快捷的特点，能在30min内完成全部操作。利用试剂盒能从1-5mL过夜培养的大肠杆菌菌液中纯化得到10-40μg高质量的质粒DNA（OD260/OD280=1.7-1.9），此质粒DNA可直接用于DNA序列分析，各种酶促反应，PCR以及部分细胞系的转染等。

质粒如何提取

需要掌握技能
1.质粒转化
具体操作步骤：
将1ul 质粒DNA加入1.5ml的离心管；
将感受态细菌（competent cells）从－70℃冰柜中取出，快速吸取50ul感受态细菌，加入含质粒DNA的1.5ml的离心管；
轻轻地旋转以混匀内容物，在冰中放置30～60 min；
42度热休克90s（该时间应该非常准确，用Timer记时），冰上放置5min；
每管加500ul LB培养液，放37℃水浴1h；
吸取200ul培养物至含相应抗生素的90mm LB平板上，涂布棒将培养液涂布均匀；
倒置平皿，于37℃培养，12～16h后可出现菌落。
2.质粒的抽提
具体操作步骤：
用前将RNase A管的液体全部加到 SolutionⅠ（加好RNaseA的溶液I一般储存在4℃）；
将60ml的乙醇加到洗涤缓冲液瓶
37℃培养16h的平板中挑取一个单菌落（直径2～3mm），接种到10ml LB培养液 37℃剧烈振摇培养16 h；
取4ml菌液到5ml 离心管，8000rpm室温离心3min；
 去上清，放于面巾纸上吸干痕液，
加250 ul Solution Ⅰ（注意用前应该加RNase A管），于涡旋振荡器重悬细胞；
加250 ul 37℃预热2-3min的Solution Ⅱ；
加350 ul Solution Ⅲ，将5ml离心管置于拇指和食指间柔和地反复颠倒数次；
将5ml离心管中的溶液倒入1.5ml 离心管中，
室温孵育2-3min，12000rpm 4℃离心15 min；
装配2ml 收集管（白色）和柱状收集管（蓝色）
将上清倒入柱状收集管（蓝色）中；
8000rpm室温离心3min；
去掉收集管中的液体，加500ul Buffer HB 到柱状收集管中，10000rpm室温离心1min；
去掉柱状收集管中的液体，加750ul Wash Buffer（注意用前加乙醇），10000rpm室温离心1min；
重复上述步骤一次；
不加Wash Buffer将管子10000rpm室温离心1min；
将柱状管放到一个消过毒的1.5ml 离心管中，加65ul灭菌水，室温放置2min，8000rpm室温离心3min 洗提（洗脱）DNA。
3.质粒电泳
具体操作步骤（以倒20ml的胶为例）：
用50ml量筒量取20ml 1XTAE；
用电子天平称量0.16g琼脂糖，并倒入20ml电泳缓冲液中；
将称量纸覆盖在装有琼脂糖的电泳缓冲液的三角瓶中，放入微波炉中转1min30s，至肉眼看不到颗粒状琼脂为止；
至室温待溶液冷却至60度左右，将三角瓶中溶液倒入制胶盒中，并加入上样梳子；
至室温约30min胶凝固后，拔掉梳子并将凝胶安放到电泳槽内；
向电泳槽加入电泳缓冲液，刚好没过凝胶约1mm；
将样品中加入适量的10X上样缓冲液，该上样缓冲液的体积计算如下：如果样品体积是20ul加入2ul 10X上样缓冲液，如果是30ul，加入3ul 10X上样缓冲液；
将样品加入上样槽中，打开电源，一般为120v，电泳约20-30min，关掉电源，在Dark Reader荧光透射仪观察结果。