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第20章 细胞基因分离鉴定和原位杂交
第一节 细胞DNA、RNA的分离鉴定技术
一、培养细胞基因组DNA的提取及鉴定
人和哺乳动物细胞基因组DNA的分离通常是在有EDTA、Sarkosye等一类去污剂存在下,用蛋白酶K消化细胞,随后用酚、氯仿抽提,经RNase处理和纯化来提取DNA,可用于细胞凋亡中对所引起DNA断裂、凝胶电泳呈现“梯形”条带的实验,在细胞凋亡章节中已介绍了有关DNA的提取和凝胶电泳鉴定,除此之外,提取纯化的DNA还可用于分析其结构,序列限制性内切酶片断长度多态性及其基因定位和克隆。
(一)DNA提取方法:
(1)取单层细胞,经无钙、镁PBS洗一次,用0.25%胰蛋白酶消化,细胞悬液经PBS洗2次,弃上清,取细胞沉淀。
(2)加入2ml细胞裂解液(10mM Tris HCL,pH8.0,0.1mol/L EDTA,10mmol/L NaCL,1%SDS)充分混匀,加入蛋白酶K至终浓度为0.5~1arkosye终浓度为0.5%,混匀裂解蛋白呈糊状。
(3)50℃水浴2小时,转入37℃水浴过夜,次日加入等体积的饱和酚,轻轻颠倒混匀,以防止DNA断裂,约3分钟。
12000r/min离心15分钟(室温)
(4)取水相,再加入等体积酚/氯仿(1:1),同样颠倒混匀,去除蛋白质
12000 r/min离心15分钟(室温)
(5)再重复步骤(4),再用等体积酚/氯仿(1:1)抽提一次
(6)取水相,再加入等体积氯仿,去除酚及蛋白质,颠倒混匀
12000 r/min离心15分钟(室温)
(7)取水相,加入2倍体积的预冷无水乙醇,沉淀DNA,混匀-20℃放置1小时
12000 r/min离心15分钟(室温)
(8)用70%乙醇洗涤一次,按上法离心将沉淀真空干燥10分钟。
(9)加入RNase A至终浓度100mg/L,37℃水浴消化1小时,消化污染的RNA。
(10)加入蛋白酶K至终浓度0.4g/L、Sarkosye至终浓度0.5%,混匀,50℃水浴2小时,加入Nace至终浓度10mmol/L。
(11)用等体积饱和酚各抽提一次,步骤同前。
(12)吸上清,加入氯仿/异戊醇(24:1),按上法再抽一次。
(13)取水相,加入2倍体积预冷无水乙醇,-20℃ 1小时。
(14)取沉淀用70%乙醇洗一次,真空干燥10分钟后溶于少量TE中,4℃贮存。
(二)DNA纯度检测及含量计算
DNA浓度用紫外分光光度计测定,核酸的光吸收值位于波长260nm处,蛋白质则位于280nm,分别测定后,其OD260/OD280的比值应大于1.75.低于此值,说明DNA中仍残留较多的蛋白质,此时可用酚、氯仿继续抽提纯化。若比值大于1.9表明DNA链破坏,断裂严重,已成为小分子,因此操作应轻柔。
取少许DNA溶液,经紫外线扫描,吸收峰值位于波长260nm处,其纯度应为OD260/OD280=1.8
OD260值为1的溶液大约含50μg/mL DNA,故DNA的浓度(μg/mL)=OD260值×50mg/L×稀释倍数。
DNA总量(μg)=DNA浓度(μg/mL)×总体积(mL)
DNA分子量大小测定,可用含溴化乙锭的1%琼脂凝胶电泳法测定,根据加入标准品片断的电泳迁移距离计算样品片断分子量大小,此技术还可用作分离基因组DNA,进一步进行Southern吸印分析。
二、培养细胞总RNA的提取及鉴定
细胞中含有三类RNA即rRNA、mRNA和tRNA,其中mRNA传递蛋白质全部遗传信息是克隆表达功能性蛋白基因的最佳来源,是蛋白质合成的场所,有特殊意义,不同的细胞所表达某种蛋白的mRNA的种类和产量是不同的,为了提高细胞转录的mRNA的种类和产量,通常需加入诱导剂来对细胞进行刺激培养,如抗原、病毒、PHA、ConA、LPS等。
提取细胞总RNA的方法,常用强烈变性剂如盐酸胍溶液处理细胞,我们在细胞凋亡的bcl-2基因的RT-PCR法基因克隆中介绍了异硫氰酸胍一步法,但不纯,本文介绍用盐酸胍来裂解细胞可导致细胞结构破坏,核蛋白二级结构破坏,可利于提取总RNA,也可从总RNA中提取mRNA,从而分析mRNA表达量,建立cDNA文库,以及对mRNA的调控和进行反义RNA研究。
变性液:7mol/L盐酸胍,25m mol/L棕檬酸钠pH7.0,0.5%Sarkosye,0.1mol/L β-巯基乙醇。
水平衡酚:在饱和酚中加入等体积DEPC处理的三蒸水(或新鲜无菌的三蒸水)混匀后去除水相,再重复处理二次即可。
所用玻璃、塑料制品、金属器材可用0.1% DEPC水浸泡过夜后消毒无菌,其中玻璃、金属器材也可用180℃干烤6小时,以去除被污染的RNA酶。
(一)总RNA的提取方法:
1、消化收集细胞方法同前。
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