一文读懂【细菌质粒提取实验】注意事项及常见问题解决方案

学术   科学   2024-11-15 07:31   北京  


导言

在上期“一文读懂系列”文章一文读懂【真核细胞转染与蛋白质提取实验】注意事项及常见问题解决方案中,我们详细梳理了真核细胞转染与蛋白质提取实验中常见的易错点和避免方法。本次我们来讲细菌质粒提取实

本文将详细介绍细菌质粒提取实验中常见的易错点和避免方法,包括无菌操作、菌体收集、裂解液的配制与使用、基因组DNA去除、层析与纯化步骤、离心和控制温度。我们将针对实验中常见的问题,例如质粒浓度低、RNA和基因组DNA污染、杂质混入、溶液浑浊以及质粒降解,提供相应的解决方案。掌握这些要点和技巧,可以有效提高质粒提取的质量和产量,降低实验失败的风险。

希望本文能为您的细菌质粒提取实验提供实用的参考与指导。


细菌质粒提取实验注意事项








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1.菌体收集
在进行质粒提取之前,确保菌体密度合适(OD600值约为0.6-1.0),因为在此范围内的细菌处于对数生长期(快速生长阶段),其代谢活性高、细胞膜完整性较好,适合裂解操作。通常从1-5 ml的过夜培养液中收集菌体,通过离心收集细胞。过多的菌体会影响裂解效率,而过少的菌体则可能导致质粒提取量不足

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2.裂解液的配制与使用
使用碱性裂解法质粒提取时,应确保裂解液配制新鲜,避免长时间放置引起pH值波动。裂解时动作要轻柔,避免剧烈振荡造成基因组DNA的断裂,从而污染质粒

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3.去除基因组DNA
加入裂解液后,迅速进行中性化操作,确保基因组DNA不与质粒混合。若基因组DNA污染较严重,可在裂解液中加入RNase,以降低污染的RNA含量,必要时可加入一定量的蛋白酶K去除蛋白质

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4. 层析与纯化步骤
层析时,避免混入蛋白质和杂质,确保上清液转移至新的离心管后再加入沉淀剂或提取柱。吸取时动作应稳定避免将沉淀层中的杂质和蛋白质引入上清液

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5.离心操作与控制温度
在质粒提取过程中,离心步骤需预冷离心机至4℃,避免高温导致质粒降解或质量降低。

常见问题及解决方案








1. 质粒浓度低或产量不高
细菌量不足或裂解不完全
增加细菌量
  • 建议从2-5 ml的过夜培养液中收集细菌,确保OD600值在0.6-1.0的范围
  • 若需要更高产量,可增加起始培养液至10 ml。

优化裂解条件
  • 提高温度:在裂解步骤中,将裂解液温度提升至25-30℃,但不超过此范围,以避免基因组DNA污染。
  • 延长裂解时间:适当延长裂解时间至5-10分钟,观察裂解液是否变为透明状。


2.质粒提取物中有RNA污染

RNA酶未充分降解RNA

使用RNA酶

  • 在裂解液中加入RNA酶A(通常用量为每100 µl裂解液中加入1 µl的10 mg/ml RNA酶溶液)。

  • 充分混匀后在室温下静置5分钟,以确保RNA酶可以降解所有RNA。
确保RNA酶活性
  • 使用新鲜配制的RNA酶溶液,或取用在-20℃冷藏储存的,使用前确保酶溶液解冻充分且不超过多次冻融,确保其活性。

3. 质粒提取物中有基因组DNA污染
裂解时振荡过强或操作不当
轻柔处理裂解步骤
  • 在加入裂解液时,轻轻倒置混匀,避免剧烈振荡。可将样品轻柔摇晃5-6次。

调整中性化过程
  • 加入中和液后,轻轻颠倒管子几次,使其完全混匀并不造成剧烈泡沫。然后在冰上放置5分钟,帮助基因组DNA凝聚沉淀。

4. 质粒溶液中有蛋白质或其他杂质
层析或洗涤不完全
充分洗涤
  • 在柱纯化过程中,使用3-5倍柱体积的新鲜洗涤缓冲液进行洗涤,保证去除所有杂质。
  • 可选择多次洗涤,每次吸取上清液时注意避免触碰柱内壁,以减少蛋白质和杂质残留。
使用新鲜溶液
  • 每次实验准备新鲜的洗涤缓冲液,避免反复使用造成污染。使用前检查溶液是否清澈透明,确保无沉淀或变色。

5. 质粒溶液浑浊或颜色异常
试剂污染或细胞碎片未完全去除
使用无菌溶液
  • 使用无菌技术配制所有溶液,过滤所有缓冲液以去除微生物或颗粒污染。实验过程中使用无菌枪头、离心管,操作人员应戴手套和口罩。
延长离心时间
  • 在细胞裂解和离心步骤,适当延长离心时间。例如,裂解后在12000 rpm离心10-15分钟,确保细胞碎片完全沉淀,获取清澈的上清液

6. 质粒质量不稳定,降解
储存条件不佳或酶污染
低温保存
  • 提取后的质粒立即分装至小体积管中,避免大体积冻融。置于-20℃保存,短期内使用可置于4℃保存
避免反复冻融
  • 将质粒按每次所需量分装,避免反复冻融。解冻后使用前轻轻混匀,避免强力搅拌,以保持质粒DNA的完整性


END



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