洗脱和储存质粒DNA的最佳方法是什么?

由保罗Colombi

保罗Colombi

如果你使用一个DNA纯化工具包,或者你使用一个DIY的纯化协议,你可能已经注意到有很多选择来洗脱你的DNA准备。你可能会看到协议建议在水中洗脱,Tris- edta (TE),仅仅Tris缓冲液,或一些其他的变化。这有区别吗?简短的回答:是的。这最后一步将影响您的样品的稳定性随时间的推移,并决定哪些实验您可以有效地使用DNA。

pH和DNA酶影响DNA的稳定性

一个Addgenie在实验室穿着实验服戴着面具一手拿着Tris缓冲液另一手拿着TE缓冲液
图1:这么多选择!要做什么吗?

影响DNA在溶液中稳定性的主要因素是pH值和DNA酶的污染。

极端的pH值会使DNA序列变性、断裂甚至改变。高pH值有利于氢键的断裂,使分子不稳定,有利于两个螺旋的分离。相反,低pH值会导致负责DNA螺旋结构的糖主链的酯键断裂,甚至通过一种称为DNA序列的机制改变DNA序列脱嘌呤.在去嘌呤化过程中,糖苷键的水解导致从DNA中释放嘌呤(腺嘌呤或鸟嘌呤)。这些无嘌呤位点如果在双链DNA中被碱基切除修复,但在进行复制的单链DNA中可能导致突变。

另一方面,DNA酶可以消化和降解双螺旋结构、片段质粒DNA、PCR产物或染色体。质粒DNA提取纯化过程中降解的主要原因之一大肠杆菌蛋白质内切酶I是由基因编码的吗恩达.如今,最常见的大肠杆菌菌株用于质粒扩增恩达阴性,意味着该基因已被移除/突变以中和核酸酶活性。对于仍然携带该基因的菌株,通常有额外的步骤,如热失活、蛋白质降解和/或使用螯合剂,可以引入纯化协议,以消除内切酶活性。

由于这些原因,选择正确的溶液是最基本的,它将影响您在不产生实质性降解的情况下存储样品的时间,以及您可以使用质粒进行哪些实验。

DNA洗脱选择:TE, Tris缓冲液或水

三瓶紫色瓶盖排成一列。瓶子上标有Tris- edta、Tris和dH2O。
图2:Tris- edta, Tris,还是水?你选择的缓冲液可能会影响你的下游实验。

TE (10 mM Tris-HCl,1 mM EDTA, pH 8.0)缓冲液是最好的缓冲液,可以长期保持制备的稳定性。Tris缓冲液控制pH值,而EDTA螯合任何二价阳离子,如Mg2+,阻止DNase的活性。虽然这对保持DNA的稳定性非常重要,但它会限制你对这些样本的使用。这是因为二价阳离子是现代分子生物学中许多工具(如限制性内切酶和聚合酶)必不可少的辅助因子。当你需要在TE中使用质粒进行酶促反应时,一种有效的方法是用水稀释你的样品以降低EDTA浓度。

或者,如果优先级是直接使用你的DNA制备在任何涉及酶反应的下游应用,一个有效的替代可以是Tris缓冲液(不含EDTA)或水。这是公司通过他们的试剂盒洗脱质粒DNA的两种选择。使用Tris缓冲液的优点是,它可以更好地控制pH准备,稳定质粒,并允许大多数下游处理。另一方面,无核酸酶水是一个很好的选择,因为它提供了在各种类型的实验中如何使用质粒的广泛用途。这两种溶液在长时间储存过程中维持DNA稳定性的能力可能有所不同,特别是在室温或4℃下。

储存DNA:温度和寿命

当你洗脱你的DNA时,你应该考虑更多的事情:你打算在哪里储存它,储存多长时间。最常见的解决方案是保持质粒在-20°C甚至-80°C,在这种情况下,你的制备可以在水或缓冲液中洗脱,它将稳定多年。质粒DNA可以稳定在4°C,甚至室温,而且有迹象表明在这些条件下,Tris缓冲液比水更好

下次做质粒准备时,在你将洗脱缓冲液滴到你的DNA上之前,要详细计划。知道你想如何使用质粒DNA可以帮助你选择最好的方式储存和洗脱DNA。

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参考文献

Murakami M (2013) DNA质粒储存条件的评价。《开放生物技术杂志》7:10-14。https://doi.org/10.2174/1874070701307010010

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