文/韓英
編輯/Bruce.Y
圖片/網(wǎng)絡(luò)+原創(chuàng)
核酸純化在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)廣泛應(yīng)用。怎樣獲得高質(zhì)量、高純度的DNA或RNA樣品對(duì)下游實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行至關(guān)重要,因此,對(duì)純化后的核酸進(jìn)行鑒定也是必不可少的步驟。本文簡(jiǎn)單的回顧學(xué)習(xí)一下核酸鑒定的方法。
核酸鑒定包括:濃度/純度鑒定+完整性鑒定
1.濃度/純度鑒定
(1)紫外分光光度計(jì):
原理:由于核酸中的堿基都具有共軛雙鍵,所以具有紫外光吸收性質(zhì)。核酸在紫外光譜區(qū)有一條典型的吸收曲線,其吸收高峰在260nm處,吸收低谷在230nm處。蛋白質(zhì)在紫外區(qū)的吸收高峰在280nm處,所以核酸的紫外吸收光譜數(shù)據(jù)是鑒定核酸的重要依據(jù)之一。
由于核苷酸最大吸收波長(zhǎng)為260nm,根據(jù)朗伯-比爾定律可計(jì)算出在波長(zhǎng)260nm的紫外線下,1個(gè)OD值的光密度大約相當(dāng)于50µg/ml的雙鏈DNA, 40µg/ml的單鏈RNA。紫外分光光度法只適用于測(cè)定濃度大于0.25µg/ml的核酸溶液。
計(jì)算公式:
dsDNA(µg/µl)=OD260x50x稀釋倍數(shù)/1000
RNA(µg/µl)=OD260x40x稀釋倍數(shù)/1000
純凈的DNA OD260/OD280=1.8,制備的樣品DNA比值在1.7-1.9,若洗脫時(shí)不使用洗脫緩沖液而使用去離子水,比值會(huì)偏低,因?yàn)镻H值和離子存在會(huì)影響光的吸收值。
當(dāng)OD260/OD280< 1.7,表明蛋白質(zhì)含量較高,可用利用酚、氯仿、異戊醇抽提,再用乙醇沉淀去除。
當(dāng)OD260/OD280> 2.0,表明RNA含量較高?捎肦NaseA消化后再進(jìn)行純化。
OD260/OD230的值,一般不小于2.0,若小于2.0,表明有碳水化合物、鹽類或有機(jī)試劑污染。
實(shí)例:基因組DNA提取得率和純度
FOREGENE Soil DNA Isolation Kit( DE-05511)
特點(diǎn):
簡(jiǎn)便—無需研磨、無需低溫操作。
快速—90min內(nèi)完成操作。
安全—無需有機(jī)試劑。
本試劑盒處理各種來源土壤樣本,獲得的基因組DNA量和純度見下表:
純凈的RNA OD260/OD280=2.0,制備的樣品DNA比值在1.8-2.1 ,OD260/OD280比值會(huì)受到所用溶液PH值的影響,例如,純化的RNA在PH=7.5的緩沖液中OD260/OD280讀數(shù)在1.9-2.1之間,而在中性的水溶液中比值會(huì)偏低,可能只有1.8-2.0,這并不意味著RNA的質(zhì)量變差,所以還需要做電泳檢測(cè)。
OD260/OD280<1.8時(shí),溶液中可能存在蛋白或者其他有機(jī)物的污染。
OD260/OD230的值,一般不小于2.0,若小于2.0,表明有胍鹽,β-巰基乙醇或乙醇的殘留,但是根據(jù)樣品不同,比值可能有所變化,如下表中小鼠腎和腦組織提取出的RNA260/230比值偏小。
實(shí)例:組織RNA提取得率和純度
FOREGENE Animal Total RNA Isolation Kit (RE-03012)
特點(diǎn):
簡(jiǎn)便—無需低溫操作。
快速—30min內(nèi)完成操作。
安全—無需有機(jī)試劑。
本試劑盒處理各種小鼠組織樣本,獲得的RNA量和純度見下表:
(2)熒光光度法:
熒光光度法以核酸染料溴化乙錠EB嵌入堿基平面后,使本身無熒光的核酸在紫外線激發(fā)下發(fā)出橙色熒光,且熒光強(qiáng)度積分與核酸含量成正比。該方法靈敏度可達(dá)到1-5ng,適合低濃度核酸溶液的定量分析。另外,SYBR Gold作為一種新的超靈敏的熒光燃料,可以從瓊脂糖凝膠中檢測(cè)出低于20pg的雙鏈DNA。
用溴化乙錠等熒光染料示蹤的核酸電泳結(jié)果可判定核酸的純度。由于DNA分子較RNA大許多,電泳遷移率低;RNA中rRNA最多,占80-85%,tRNA及核內(nèi)小分子RNA占15%-20%,mRNA占1%-5%。RNA電泳后可呈現(xiàn)特征性的三條帶。在原核生物為明顯可見23S、16S的rRNA條帶及由5S的rRNA與tRNA組成的條帶。真核生物為28S 、18S 的rRNA及由5S、 5.8S的rRNA和tRNA組成的條帶。mRNA因量少且分子大小不一,一般是看不到的。通過電泳分析我們可以鑒定在RNA制品中有無DNA污染,亦可鑒定在DNA制品中有無RNA污染。
2.完整性檢測(cè)
常規(guī)使用瓊脂糖凝膠電泳法,基因組DNA的分子量很大,在電場(chǎng)中泳動(dòng)很慢,如果有降解的小分子DNA片段,在電泳圖上可以顯著的表現(xiàn)出來。
完整的無降解或者降解很少的RNA電泳圖,除具有特征性的三條帶外,一般28S (或23S)RNA的熒光強(qiáng)度約為18S(或16S)RNA的2倍,否則提示有RNA的降解(圖1)。
RNA樣本電泳可能出現(xiàn)明顯的三條以上的條帶(圖2),請(qǐng)不用擔(dān)心,因?yàn)榧?xì)胞中有些細(xì)胞器也含有RNA,如線粒體、葉綠體。如果電泳上樣孔附近有著色條帶,則說明有DNA污染。
必要時(shí),還可以通過一些特殊的實(shí)驗(yàn)分析RNA的完整性,如小規(guī)模的第一鏈cDNA合成反應(yīng)。
福際生物針對(duì)不同的樣本類型開發(fā)了相應(yīng)的核酸純化試劑盒。
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