在细菌基因组DNA提取实验中,通过前期的细菌培养与收集,我们已经获得了足够的菌体数量。接下来的关键步骤是细胞裂解,旨在破坏细菌的细胞壁和细胞膜,以释放DNA。我们采用化学与物理相结合的方法,首先使用特定的酶对样品进行处理,这些酶可以特异性降解细菌细胞壁的成分。随后,利用超声波或法式压碎法进一步破坏细胞,以确保DNA能够充分释放。
完成细胞裂解后,面临的挑战是如何有效分离和纯化DNA。我们利用DNA在不同盐浓度和pH下的溶解度差异,通过一系列有机溶剂萃取步骤,有效去除蛋白质和多糖等杂质,同时保护DNA免遭降解。每一步操作必须谨慎,以避免剧烈振荡,以防DNA断裂。
一、试剂盒组成、贮存与稳定性
1. 说明书,耗材包括DNA制备管、小量滤器、2ml离心管和15ml离心管。
2. RNaseA:50mg/ml,室温保存。
3. *:50%甘油溶解*,浓度为50mg/ml,-20℃密闭贮存。
4. BufferS:细菌原生质制备液,添加RNaseA后,4℃密闭贮存。
5. 025MEDTA:室温密闭贮存。
6. BufferG-A:裂解液,室温密闭贮存。
7. BufferG-B:蛋白去除液,室温密闭贮存。
8. BufferDV-A:BufferDV的制备液,按实验准备的配制方法配制,室温密闭贮存。
9. BufferDV:相分离液,室温密闭贮存。
10. BufferBV:DNA结合液,室温密闭贮存。
11. BufferW1:洗涤液,室温密闭贮存。
12. BufferW2浓缩液:去盐液。使用前按照试剂瓶上的比例加入无水乙醇并混合均匀,室温密闭贮存。可以使用100%乙醇或95%乙醇。
13. Eluent:25mM Tris-HCl,pH 8.5,室温密闭贮存。
二、实验准备
1. 每次使用时,在BufferW2中按照试剂瓶上的比例加入无水乙醇并混合均匀。
2. 准备BufferDV:取2ml BufferDV-A,125ml异丙醇,75ml,加入提供的250ml试剂瓶中,混合均匀。
3. 将BufferDV预冷至4℃。
4. 每次使用试剂盒时,用50%甘油溶解*,使*浓度为50mg/ml。
5. 每次使用试剂盒时,将随试剂盒携带的RNaseA全加入BufferS中,混合均匀。
6. 准备65℃水浴。
7. 检查BufferG-A和BufferG-B是否出现沉淀,如有,则需在65℃水浴中加热至沉淀溶解后再使用。
8. 将Eluent或去离子水加热至65℃以利于基因组DNA的充分洗脱。
三、操作步骤
1. 用2ml离心管收集10×109(1ml菌液OD600为1-15)的细菌培养物,12000×g离心30s,弃尽上清。用150μl已加入RNaseA的BufferS悬浮沉淀。确认RNaseA已加入BufferS中,悬浮需均匀,不应留有小的菌块,否则将影响溶菌效果。
2. 加入20μl*贮存液,混合均匀,室温静置5min。
3. 加入30μl 025MEDTA(pH 8.0),混合均匀,冰浴5min。
4. 加入450μl BufferG-A,旋涡振荡15s,65℃水浴10min。
5. 加入400μl BufferG-B和1ml BufferDV(4℃预冷),充分混合,12000×g离心2min。请在实验前准备BufferDV。
6. 尽可能丢弃上相,保留相间沉淀和下相。加入1ml 4℃预冷BufferDV,充分混合,12000×g离心2min。
7. 丢弃上相,将下相转移至滤器(滤器置于2ml离心管中),12000×g离心1min。无须完全丢弃上相,在转移无色下相时偶有混入的上相可在Tip头内迅速分相,便于丢弃。
8. 弃滤器,在滤液中加入400μl BufferBV,混合均匀。步骤9-12可选择离心法或负压法:
A. 负压法
9A. 将制备管插入负压装置的插口,将步骤8中的混合液移入制备管中,开启并调节负压至-20至-30英寸汞柱,吸尽管中溶液。
10A. 保持负压,加入500μl BufferW1,吸尽管中溶液。
11A. 保持负压,沿管壁四周加入700μl BufferW2,吸尽管中溶液;同样方法再用700μl BufferW2洗涤一次。
12A. 将制备管置于一个2ml离心管中,12000×g离心1min。
B. 离心法
9B. 将制备管放入2ml离心管中,移入步骤8中的混合液,12000×g离心1min。
10B. 弃滤液,将制备管放回原2ml离心管中,加入500μl BufferW1,12000×g离心1min。
11B. 弃滤液,将制备管重新放回原2ml离心管中,加入700μl BufferW2,12000×g离心1min。再用700μl BufferW2清洗一次。
12B. 弃滤液,将制备管置回到原2ml离心管中,12000×g离心1min。
13. 将制备管转移至另一洁净的15ml离心管,在silica膜上加100-200μl Eluent或去离子水,室温静置1min。12000×g离心1min以洗脱DNA。
通过乙醇沉淀法,将提纯的DNA从溶液中析出。该过程在低温下进行,以帮助DNA的凝聚和沉淀。在离心收集沉淀后,用70%乙醇洗涤数次,彻底去除残留的盐类和有机溶剂,这一步骤对保证DNA的纯度至关重要。
最后,将洗涤后的DNA沉淀晾干,溶解在适量的TE缓冲液中,即得到了较为纯净的细菌基因组DNA溶液。通过电泳检测,可以直观观察到DNA条带的清晰度和完整性,从而评估提取效果。至此,整个细菌基因组DNA提取实验顺利结束,为后续的生物医学研究打下了坚实的基础。这一过程中,尊龙凯时始终致力于提供高质量的科研产品和技术支持,助力科学研究突破新的边界。