资源中心
您所在位置:首页>>资源中心>>行业新闻
科研实验外包——关于提质粒的步骤、解说以及注意点
时间:2026-04-07 08:38:51点击量:1次



提质粒是分子生物学中最基本的实验操作。现在都用试剂盒,一般采用的是强碱裂解法所以常见的试剂盒质粒提取的步骤大同小异,试剂的配方也大同小异,但不见得用试剂盒能提取到特别好的质粒,很多时候,试剂盒的说明,只是让你提取质粒不失败而已,想要提取质量更好的超螺旋态质粒一个关键字:快。以下这个是快速版本。

一、质粒的提取步骤

1. 取通过单克隆过夜培养的新鲜菌1.5-5ml到新EP管,6000-8000rpm离心1-2min,尽量去上清(看菌长的情况怎么样,一般会养多的,所以低速离心,多丢掉点上清乃至混有上清的菌体也没关系,浪费就浪费了);

2. 取冰盒,放入加了适当浓度的RNase酶P1 buffer在收集的菌体沉淀中加入250μl的P1 buffer,并用移液枪打匀(上一步的低速离心,目的其实就是为了方便三下就迅速打匀,高速离心有轻微伤害,且打匀稍微费点劲而已);

3. 再加入250μl的P2 buffer,温和地上下颠倒5-10次混匀,会有黏液状出现(像果冻一样,注意不要剧烈震荡混匀,有损伤,且可能导致基因组DNA断裂污染质粒,完全可以不静置,裂解时间长了可能有损伤);

4. 迅速加入350μl的P3 buffer再轻柔地上下颠倒5-10次混匀(迅速加P3和速度不要太快的混匀不冲突,剧烈震荡有损伤);

5. 有白色絮状或块状出现,12000rpm离心5-10min(这里可以和必须高速一下,免得吸取上清把蛋白等吸进去了,所以,吸取干净的上清就行,和之前一样,浪费了一些就浪费了,不要执着于全吸走,我们要质量高的质粒,而不是要多的质粒);

6. 转移全部上清液到吸附柱,4000-6000rpm离心30s-1min,弃废液(这里最好低速离心,充分让吸附柱吸附,所以看吸附柱情况调整转速和时间,当然,其实再充分也没什么充分吸附的);

7. 加入500μl pH=7.5的washing buffer至吸附柱中,4000-6000rpm离心30s-1min,弃废液(同上,低速慢慢洗);

8. 重复7步骤再洗两次,如果要去除盐类,可以停留1-2min再离心(加洗液);

9. 空柱12000rpm离心3-5min(这里一定要高速离心,去掉吸附柱里的残留液体,主要是酒精);

10. 转移吸附柱到1.5ml新EP管,常温或加热开盖放置15-30min,挥发干净剩余酒精(也别太高温或者时间太长,没酒精味道就行);

11. 轻轻加入65℃,40-50μl左右预热的EB buffer者ddH2O至吸附柱覆膜中央,静置2min,再12000rpm离心30s-1分钟,留清液(一般,我们用去离子水就好了。免得后续质谱什么还受到残留胍盐影响);

用Nano drop 2000或其他设备测量DNA含量,符合要求则进行下一步的比如电泳验证酶切实验。

二、提取质粒的说明:

1、P1中葡萄糖增加渗透压,促进细胞壁和细胞膜裂解,还有增大粘度,减少机械剪切力,防止DNA 断裂并保证菌体不至于快速沉降而悬浮的作用;EDTA是螯合剂,与金属离子结合,尤其是钙镁离子,而它们俩也是细胞膜的重要成分,对胞内酶的活性很重要,且细胞壁最外层是LPS,带负电荷,其稳定性与足够多的钙离子相关,所以EDTA螯合掉Ca2+会使LPS解体,暴露出内层的肽聚糖,同时破坏细胞膜,抑制胞内酶活性,如核酸酶,降低DNase对DNA的降解。

2、P2中NaOH与SDS可裂解细胞壁,释放细胞内容物,并使DNA、蛋白变性并形成交联网状结构而沉淀,在这个过程中,chromosomal DNA会被降解成线性片段,强碱条件下发生变性分离变成单链,但plasmid DNA相对耐受,仍以双链形式存在。最后下一步的沉淀可以通过离心去除。所以碱性需要适度,不能太强了,即这步也不能时间太长,没必要静置,也不要剧烈震荡,可能导致断裂的基因组DNA碎片很可能会和质粒混在一起;

3、P3中醋酸钾缓冲液主要是中和NaOH,且醋酸钾与SDS作用,反应生成十二烷基硫酸钾并带动蛋白质沉淀,高浓度的盐溶液加上高速离心可以让SDS-protein-chromosomal DNA复合物以及细胞裂解物等沉淀析出,而plasmid DNA溶解在上清中,因为闭环质粒可以复性,但DNA不能复性;

4、wash buffer主要是清洗掉多余的盐离子,因为plasmid DNA会吸附在柱子或者磁珠上,然后用70%乙醇把盐洗掉,再用水把plasmid DNA从柱子上洗脱下来就可以了,所以可以用移液枪环绕吸附柱冲洗,而有时候洗液里的乙醇会影响后续的酶切或测序反应,所以要空柱离心和彻底蒸发乙醇;

5、配方不同,用的柱子也不同,大概要看一下使用的试剂盒,我上面写的也不能一概而论完全照搬,比如有的试剂盒就没有葡萄糖,有的就挪动了胍盐,有的有盐酸胍,有的Tris base和Tris HCl混合调整缓冲,或者调整了EDTA二钠,有的是醋酸钠而不是醋酸钾,很多情况都有可能,而看并记熟流程,再一气呵成快速操作是肯定没错的。

三、操作注意事项:

0、可以不用人家的试剂盒,人家试剂盒也是配置的,即质粒的试剂都完全可以自己配置,可以去分子生物学上查,大概是pH适当调整,P1大约调整为8,WB调整为7.5,EB调整为8.5,然后原料必须达到一定等级,且最好用0.22μm的滤膜过滤后再保存使用。

1、质粒提取中,要用新鲜的菌液,可以多次提,处于对数期的菌质粒提取率最高,过度培养的菌可能存在菌死亡有杂质,细菌老化且DNA降解,菌液量也要适当,不然容易裂解不充分,严重影响得率和纯度,所以,不必要提取那么多的质粒,可以用,够用,质量好就行了,不够可以再提一次或者同时提三管;

2、质粒提取中,P1 要悬浮好菌体,要低温保存,另外RNase酶也要低温保存,不然也影响质粒提取效率,因为细胞中存在chromsomal DNA,plasmid DNA,RNA,RNase酶主要是去除RNA的,如果去除不干净,会影响后续,这个可以从nanodrop的测定图看得到。另外P2里有SDS和氢氧化钠,是利用强碱来裂解DNA并释放质粒,所以时间不能太长,且要温和的颠倒混匀,且不能超过5min,否则可能把DNA也裂解成短片段分子,从而混杂在质粒中;

3、加入P3,操作多个样品时,最好每加一管就混匀一管,P3加入后能恢复pH,产生的絮状块状沉淀主要是蛋白质,被裂解的质粒仍然能还原,但DNA不能。离心后如果还有蛋白悬浮物,可以再次离心,或者延长离心时间,两者我都试过;

4、WB最好pH为7.5,洗脱时最好将移液枪斜着加入,可以去除管壁盐分,避免直接垂直加对覆膜有影响,以免降低抽提效率,也可延长洗脱时间,增加洗脱效果;

5、一定要空柱离心,残余酒精会很大程度上影响质粒得率,也可以空柱离心后再开盖挥发酒精到无味道,增加得率;

6、最后加PH=7.5-8.5的EB或者水,用的体积也对回收有一定影响,预热的EB或偏碱性的去离子水能增加溶解效果,且要加在覆膜中央。室温静置2min,也能增加质粒抽提得率。

7、通常离心时间长一点不会有太大问题,而离心时间不够,容易有点问题,比如造成抽提失败,我个人通常在蛋白沉淀时高速离心到8min,以便沉淀完全,空柱高速离心3-5min,其余离心去除溶液通过吸附膜,其实低速30s-1min都够了,自己可以调整,经过本人实验验证,其影响都不大,尤其注意在使用质量偏差的离心管或吸附柱时,也要注意过高的离心速度也可能导致离心管或吸附柱损坏;

8、用Nanodrop检测结果时:

8.1 一般来说,260为核酸,280为蛋白质酚类,230为碳水化合物、多肽等杂质,320或340为溶液样品的浊度和其他因素,应该接近0,如果不是说明有悬浮物。且A260/280比值在1.8-2.0之间,纯DNA的比值为1.8,纯RNA为2.0,A260/230比值大于2.0,如果比值小于2.0,说明被糖类、盐类或有机溶剂污染。

8.2 当 0.5%BSA蛋白质污染时,A260和A280的数值都下降,其结果是260/280的比值略微下降。但同时,蛋白残留会导致A230的数值明显上升,进而显著影响260/230的比值。也就是说,如果样品的260/280比值略低于标准值,但260 /230下降明显,那么就应该考虑污染原因是蛋白残留,而不是胍盐残留。

8.3 酚的最大吸收峰在270nm。酚的残留会增加A230、A260和A280的数值,同时酚的吸收峰与核酸的吸收峰合并后,最大吸收峰会出现在270nm附近。因此当样品最大吸收峰会出现在270nm附近,且260/280=1~1.5, 260/230=1~1.5,那么污染原因就应该考虑是酚残留。

8.4 胍盐会在小于230nm处产生大的吸收峰,进而显著影响260/230比值,但胍盐残留不会影响A260、A280的数值,以及260/280的比值。也就是说,如果核酸样品的260/280符合要求,但260/230<1,那么污染原因就应该考虑是胍盐残留。

最后,提质粒一定要快,快就是王道。

特别补充说明:以上属于小提小质粒,对于比较大的质粒,比如有个几十kb的,如果试剂盒提取的得率很低,建议手工提取,主要差别在第六步之后,即不要将上清液转移到吸附柱,而是将上清液加700μl的异丙醇,混合均衡后沉淀,至少1.2万转高速离心,保留沉淀,并用75%乙醇1ml进行三次打匀清洗,最后加40μl-50μl去离子水进行溶解,溶解不了的就是蛋白,然后再次离心去除蛋白,将上清液转移至干净的ep管即可



科研实验外包    想了解更多请关注:https://www.do-gene.cn/