载体质粒的提取实验原理(载体质粒的提取实验原理是什么)
提质粒的目的是什么?酶切的目的是什么?
提质粒的目的: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。
载体质粒的提取实验原理(载体质粒的提取实验原理是什么)
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酶切的目的:对粘末端的DNA分子和载体分子进行切割,以获得相应的粘末端连接。酶切可以是单酶切也可以是双酶切,单酶切作比较简单,双酶切困难。
扩展资料
质粒提取的实验原理
碱裂解法提取质粒是根据共价闭合环状质粒DNA与线性染色体DNA在拓扑学上的异来分离它们。
在pH值介于12.0~12.5 这个狭窄的范围内,线性的DNA 双螺旋结构解开而被变性,尽管在这样的条件下,共价闭环质粒DNA的氢键会被断裂,但两条互补链彼此相互盘绕,仍会紧密地结合在一起。
当加入pH4.8的乙酸钾高盐缓冲液恢复pH至中性时,共价闭合环状的质粒DNA的两条互补链仍保持在一起,因此复性迅速而准确,而线性的染色体DNA的两条互补链彼此已完全分开,复性就不会那么迅速而准确。
它们缠绕形成网状结构,通过离心,染色体DNA与不稳定的大分子RNA ,蛋白质-SDS复合物等一起沉淀下来而被除去。
参考资料来源:
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提取质粒作为运载体,运载体必须具备以下条件:
1.能够在宿主细胞内并稳定保存;
2.具有多个限制酶的切点,以便与不同的外来基因链接;
3.具有某些标记基因,便于进行筛选。
>>常用的运载体有:质粒、噬菌体、灭活的动植物等;而质粒为最常用的运载体。
酶切的目的即为了获得目的基因。
一般提质粒是为了保存 因为质粒比菌株容易保存
而酶切的目的有很多 有的是为了做连接 有的是为了检验目的基因是否连接上,有的是为了获得粘性末端等
提质粒拿来当载体,酶切是为了连接
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mL(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。
传统方法与试剂盒提取质粒哪些步骤不同,试剂盒改进的这些步骤,提取原理是什么?
传统方法与试剂盒提取质粒的主要不同在于样品破碎、裂解和纯化的步骤。传统方法通常需要通过机械破碎、处理或化学方法(如碱裂解)等手段来打开细胞并释放DNA,然后通过离心、柱层析等手段进行纯化。而试剂盒则通常采用了改进的化学方法,将上述步骤集成在一起,简化了过程,同时也提高了提取DNA的纯度和产率。
试剂盒提取质粒的基本步骤包括:细胞破碎/溶解,去除杂质,结合DNA到载体,洗涤,再溶解,最终获得高纯度的质粒DNA。其中,试剂盒改进的步骤主要包括以下几个方面:
细胞破碎/溶解:试剂盒中通常包含有专门的细胞破碎/溶解缓冲液,可以快速有效地破坏细胞膜和细胞壁,释放出DNA。
去除杂质:试剂盒中会添加一些化学试剂,例如盐和碱性成分等,用于去除细胞杂质和蛋白质等。去除杂质的过程可以通过离心或柱层析来实现。
结合DNA到载体:试剂盒中多数采用硅胶或玻璃纤维膜等固定相材料,通过将DNA在其表面吸附并结合,来提高提取的纯度和产量。
洗涤:经过固定相的DNA需要洗涤以去除非特异性结合的物质,例如残留的碱基、盐、蛋白质、RNA等。洗涤步骤可以使用高盐缓冲液和等试剂进行多次反复洗涤。
再溶解:,DNA/载体复合物会被释放到恰当的缓冲液中,使其中的DNA易于储存和使用。
试剂盒提取质粒的原理是利用化学方法将质粒DNA从细菌细胞中裂解和收集到纯化介质中,同时去除其它或杂质。其中,细胞裂解试剂包含了一些快速有效的细胞破碎/溶解缓冲液,可以迅速地打开细胞并释放DNA。而纯化过程中,固定相材料可以选择性地吸附DNA,并去除非特异性的杂质。经过多次洗涤和溶解后,最终获得高质量、高产量和高纯度的质粒DNA。
碱裂解法提取质粒dna的原理是什么?
其基本原理为:
当菌体在NaOH 和SDS 溶液中裂解时,蛋白质与DNA 发生变性,当加入中和液后, 质粒 DNA 分子能够迅速复性,呈溶解状态,离心时留在上清中;蛋白质与染色体DNA 不变性而呈絮状,离心时可沉淀下来。
相关介绍:
细菌质粒是一类双链、闭环的DNA,大小范围从1kb 至200kb 以上不等。各种质粒都是存在于细胞质中、于细胞染色体之外的自主的遗传成份,通常情况下可持续稳定地处于染色体外的游离状态,但在一定条件下也会可逆地整合到寄主染色体上,随着染色体的而,并通过细胞分裂传递到后代。
质粒已成为目前最常用的基因克隆的载体分子,重要的条件是可获得大量纯化的质粒DNA 分子。目前已有许多方法可用于质粒DNA 的提取,本实验采用碱裂解法提取质粒DNA。
纯化质粒DNA 的方法通常是利用了质粒DNA 相对较小及共价闭环两个性质。例如,氯化铯-溴化乙锭梯度平衡离心、离子交换层析、凝胶过滤层析、聚乙二醇分级沉淀等方法,但这些方法相对昂贵或费时。
对于小量制备的质粒DNA, 经过、抽提,RNA 酶消化和乙醇沉淀等简单步骤去除残余蛋白质和RNA,所得纯化的质粒DNA 已可满足细菌转化、DNA 片段的分离和酶切、常规亚克隆及探针标记等要求,故在分子生物学实验室中常用。
大提质粒原理
大提质粒提取主要有碱裂解法,煮沸裂解法,小量一步提取法等。
碱裂解法原理:根据共价闭合环状DNA与线性DNA的拓扑学结构异来分离的。在强碱环境下,细菌的细胞壁和细胞膜被破坏,基因组DNA和质粒DNA被释放出来,线性DNA双螺旋结构被破坏而发生变性。虽然在强碱的条件下共价闭合环状质粒DNA也会发生变性,但两条互补链仍会互相盘绕,并紧密的结合在一起。当加入pH4.8的乙醋酸钾高盐缓冲液使pH恢复中性时,共价闭合环状质粒DNA复性快,而线性的染色体DNA复性缓慢,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,后者被基硫酸盐包盖。当用钾离子取代钠离子时,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。
煮沸法裂解:将细菌悬浮于含Triton X-100和能消化细胞壁的溶菌酶缓冲液中,然后加热到100℃使其裂解。加热除了破坏细胞壁外,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彼此不会分离,这是因为他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的碱基又各自就位,形成超螺旋分子,离心除去变性的染色体白质,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,可用于提取步至lmL(小量制备),多至mL(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。
小量一步提取法:由于细菌染色体DNA比质粒大得多,受机械力后细菌染色体DNA会被震断成不同大小的线性片段而缠绕附着在细胞碎片上,并发生变性。同样受机械力质粒DNA会变性,机械力消失后复性。但质粒DNA的复性快,仍溶于溶液而细菌染色体DNA复性较慢,会形成不溶的网状结构,通过高速离心可以分离得到质粒DNA 。
抽提质粒的基本原理是什么
现在的质粒抽提一般是利用碱裂解法,是基于染色体DNA与质粒DNA的变性与复性的异达到分离目的。
高pH使质粒DNA和染色体DNA变性,同时沉淀蛋白质。再将pH值调至中性,质粒DNA较小,很容易复性成双链。而染色体DNA较大,不会复性,缠结成网状不溶物质,从而可以通过离心除去。
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