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质粒大提(醇沉法 · 非试剂盒)

食用菌精准育种实验室-实验宝典
2025-11-19 / 0 评论 / 0 点赞 / 5 阅读 / 2,506 字
欢迎来到青岛农业大学于浩团队
开放交流·合作共赢
山东省现代农业产业技术体系食用菌体系

实验方案会不断更新调整,请及时登录网站查看最新版本
原创内容,欢迎转载,转载请注明出处


主笔:于浩、王好、秦语涵


注意事项

1、目前有很多试剂盒可以很好的进行质粒大提,经常需要进行质粒大提建议采用试剂盒法来进行质粒提取,因为试剂盒更加稳定,本方法就是一个技术储备。

2、有一些实验场景需要使用大量的质粒,比如说短期内做大量的分子克隆,需要通过原生质体转化等方式进行质粒的转化,提取低拷贝的质粒,这个时候需要的菌液的体积比较大,传统的柱式质粒小量提取试剂盒无法胜任,但是因为不经常提取,或者从经济角度考虑,这个时候就可以采用醇沉法来进行质粒大提。(如果想要经济节约,酚氯仿异戊醇一定要自己配置)

3、有些时候可能就是想要纯化一下质粒或者线性化的DNA,这个时候可以参考另一个教程“核酸纯化:醇沉法”。

4、本方法仅供参考,不同试剂的体积以及配方可以针对自己的载体特性进行优化、微调。


一、实验准备

1、质粒提取试剂Buffer P1、Buffer P2、Buffer P3(配置方法见本方法第四部分)

2、其他溶液:RNase A异丙醇(分析纯AR)70%乙醇(分析纯)酚:氯仿:异戊醇(25:24:1)、TE缓冲液、超纯水

70%乙醇配置方法:7.4 mL的95%乙醇 + 2.6 mL的去离子水,建议现配现用

3、50 mL离心管1.5 mL离心管

4、离心机、水浴锅、冰箱


二、实验步骤

1、将带有目标质粒的大肠杆菌菌株接种到LB培养集中,加入适当的抗生素,37℃摇床培养12–16小时(至对数晚期)。

不同的载体培养条件会有差异,有些载体在特定的培养时期数量高,其他的时期都很低,这种情况就需要自己摸索。也有一些载体在所有时期数量几乎一样。

2、取50–100 mL菌液(太多也不好,后面离心取上清的体积会减少),多次离心到50 mL离心管中,4°C,6000×g 离心15分钟,弃上清。

3、重悬:向离心管中加入6 mL的Buffer P1,重悬菌体。(因为质粒大提使用不多,因此RNaseA不用加到P1里面,防止失活)

4、裂解:加入6 mL的Buffer P2,轻轻颠倒混匀,此时大肠杆菌应该破碎,溶液变的粘稠略澄清。时间不要超过5 min,防止质粒变性。

5、中和反应:加入12 mL的Buffer P3,混匀,此时产生白色沉淀,-20 ℃放置10 min,让质粒与沉淀的蛋白、基因组DNA分离,超螺旋质粒保持在上清中。

6、4°C,8000 r/min离心15分钟,将上清转移到新的离心管中,不要吸入沉淀。

不要用螺口的离心管,应该用洗干净的高转速的50 mL离心管,否则后面离心离心管会破碎。

这一步既要小心的转移上清,又要尽可能多的转移上清,菌液越多越难以转移,但是转移的多少会影响最后的回收率,建议取出10-15 mL的上清。

7、 加入等体积的**酚:氯仿:异戊醇(25:24:1)**混匀,8000 r/min离心15 min,转移上清液至新的离心管。

8、向上清中加入等体积的-20℃预冷的异丙醇,轻轻混匀,-20℃过夜(或者-80 ℃静置30 min)。

9、4°C,8000 r/min 离心20分钟,质粒DNA沉淀在离心管底部,为一层白色物质,丢弃上清。

10、加入3-4 mL的预冷的70%乙醇洗涤DNA沉淀,4°C,8000 r/min 离心10分钟,丢弃上清。

由于上一步是在50 mL的离心管中离心,由于溶液较多,因此沉淀后的核酸会贴在离心管一侧较长的位置。这一步需要用移液枪将核算沉淀冲洗下来到底部的3-4 mL的70%乙醇中。否则核酸一直贴在管壁上,后面无法全部溶解。

11、空气干燥5–10分钟,不要干燥时间太长,白色沉淀消失变为透明说明干燥完成,太干不容易溶解,不完全干燥抑制酶活。

12、最后用100 μL TE缓冲液或超纯水溶解DNA,同时加入1 μL RNase(10 mg/mL),室温溶解30 min,期间要不断的涡旋震荡,最好是50-60℃溶解。也可以在室温溶解12 h以上,同样要经常涡旋振荡。测定质粒浓度和OD260/280比值并跑电泳,记录结果。

一定要跑电泳来最终确定提取的质粒的浓度,因为利用核酸检测仪测定的数据不准确。电泳的时候 2 μL质粒 + 8 μL loading buffer 后上样。最后一步加入RNase A是为了节约成本,也可以直接加到Buffer P1中,如果加到Buffer P1中,Buffer P1需要保存在4℃,尽快使用。


三、可能出现的问题和解决方案

问题 解决方案
质粒拷贝数偏低 选用高拷贝型质粒、适度增加抗生素浓度,比如使用平时工作浓度2倍的抗生素,保证抗生素不要超期
在最后一遍利用70%乙醇清洗DNA离心之后,DNA会紧贴着50 mL离心管的外壁一侧,因此在进行TE Buffer溶解的时候要保证外壁上面的DNA全部溶解,如果离心管直立溶解则侧面的DNA没有办法溶解。
(如果洗涤前转移到10~15 mL离心管则稍微好一点)
每个不同的质粒都有自己特定的规律,不能所有的质粒套用同一套培养规范,比如说培养时间,培养温度都会影响特定质粒的拷贝数量。培养时间需要恰到好处才行。
为了保证稳定性,每次可以从划线的单菌落开始
沉淀DNA数量偏少 可以增加异丙醇沉淀时间,比如说-20摄氏度沉淀过夜
质粒难以溶解 乙醇残留或过度干燥
基因组DNA污染 加入Buffer P2后裂解时间不要超过5 min,否则基因组DNA会释放出来
加入Buffer P3加入后不要剧烈震荡,避免剪切基因组DNA
底部有拖尾条带 没有加入RNase A

四、缓冲液配置

1、主要试剂(分析纯级别配置即可)

试剂 成分 配方 保存条件
Buffer P1 50 mM葡萄糖
50 mM Tris-HCl (pH 8.0)
10 mM EDTA
10 mL 0.5 M EDTA (pH 8.0) + 25 mL 1 M Tris-HCl (pH 8.0) + 4.5g葡萄糖
先加400 mL超纯水溶解,后再加超纯水定容至500 mL
室温(此处无需加入RNase A)
Buffer P2 200 mM NaOH
1% SDS(w/v)
20 mL 5 M NaOH + 5 g SDS
先加400 mL超纯水溶解,加超纯水定容至500 mL
室温(用前检查SDS沉淀)
Buffer P3 3 M KOAc,pH约5.5 120 mL 乙酸钾(5M),23 mL 乙酸和 57 mL ddH₂O 混合
【乙酸钾(5M):称取98.14g乙酸钾去离子水溶解,定容至200ml,室温保存】
4℃(预冷后使用)

0.5 M EDTA (pH 8.0)1 M Tris-HCl (pH 8.0)5 M NaOH 实验室都有公共试剂,具体配置方法可以参考《常见溶液、缓冲液配制方法》。不需要每次单独配置,3M KOAc的pH调节建议使用pH计,也可以使用pH精密试纸来进行测定。

2、其他试剂

70%乙醇配置方法:7.4 mL的95%乙醇 + 2.6 mL的ddH2O,建议现配现用(不需要考虑混合后体积缩小的问题)

(也可以7 mL无水乙醇 + 3 mL的ddH2O,无水乙醇属危险品,所以建议使用95%乙醇配置)

10 mg/mL的RNaseA溶液:直接购买配置好的溶液,或者自己用TE缓冲液配置。

酚:氯仿:异戊醇(25:24:1):

自己购买苯酚、二氯甲烷(代替三氯甲烷)、异戊醇按照比例配置后备用就行,可以长期存放使用。


实验记录


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