生物实验室常用实验方法
1、 总RNA的提取(Trizol法提取)
2、 PCR
4、 胶回收纯化DNA
5、 大肠杆菌质粒DNA的提取(碱裂解法)
6、 感受态细胞的制备
7、 重组子的筛选和鉴定
8、 转染细胞
总RNA的提取(Trizol法提取)
在收集到生物材料之后,最好能即刻进行RNA制备工作。若需暂时储存,则应以液氮将生物材料急速冷冻后,储存于-80℃冷冻柜。在制备RNA时,将储存于冷冻柜的材料取出,立即以加入液氮研磨的方式打破细胞,不可以先行解冻,以避免RNase的作用。 1. 提取组织RNA时,每50~100mg组织用1ml Trizol试剂对组织进行裂解;提取细胞RNA时,先离心沉淀细胞,每5-10 ╳106个细胞加1ml Trizol后,反复用吹打或剧烈振荡以裂解细胞;
2. 将上述组织或细胞的Trizol裂解液转入EP管中,在室温15~30C下放置5分钟;
3. 在上述EP管中,按照每1ml TRIZOL加0.2ml氯仿的量加入氯仿,盖上EP管盖子,在手中用力震荡15秒,在室温下(15℃~30℃)放置2~3分钟后,重组胶原蛋白12000g(2℃~8℃)离心15分钟;
4. 取上层水相置于新EP管中,按照每1ml TRIZOL加0.5ml异丙醇的量加入异丙醇,在室温下(15℃~30℃)放置10分钟,12000g(2℃~8℃)离心10分钟;
5. 弃上清,按照每1ml TRIZOL加1ml 75%乙醇进行洗涤,涡旋混合,7500g(2℃~8℃)
离心5分钟,弃上清;
6. 让沉淀的RNA在室温下自然干燥;
7. 用Rnase-free water 溶解RNA沉淀。
PCR
实验室常用DNA聚合酶有三种:TaKaRa TaqTM,TaKaRa EXTaqTM和PyrobestTM DNA Polymerase。TaKaRa TaqTM是一般的DNA聚合酶,保真性较差,但价钱便宜,一般用于基因表达的检测等。TaKaRa EXTaqTM是具有Proof reading活性的耐热性DNA聚合酶,具有一定的保真性,而且其扩增得到的PCR产物3’端附有一个“A”碱基,如果希望直接将产物克隆到T-vector可以用此酶。PyrobestTM DNA Polymerase也是具有Proof reading活性的耐热性DNA聚合酶,其特点是保真性极高,扩增得到的PCR产物为平滑末端。如果进行基因的扩增请使用此酶。 1. 按下列组成在PCR反应管中调制反应液:
TaKaRa TaqTM或TaKaRa EXTaqTM的配方
Reagent | Quantity, for 50µl of reaction mixture |
10X PCR buffer (Mg2+ free) | 5 µl |
MgCl2(25mM) | 如TaKaRa TaqTM加3 µl |
如TaKaRa EXTaqTM加4 µl |
2.5mM dNTP mix | 4 µl |
10µM Primer 上游 | 1 µl |
10µM Primer下游 | 1 µl |
Template DNA | 1 µl |
Taq或EXTaqDNA Polymerase | 0.25 µl |
Sterile deionized water | Up to 50µl |
Total | 50 µl /Sample |
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PyrobestTM DNA Polymerase的配方
Reagent | Quantity, for 50µl of reaction mixture |
10X Pyrobest buffer | 5µl |
2.5mM dNTP mix | 4µl |
10µM Primer上游 | 1µl |
10µM Primer 下游 | 1µl |
Template DNA | 1µl |
PyrobestTM DNA Polymerase | 0.25µl |
Sterile deionized water | Up to 50µ冲压滤网l |
Total | 50µl /Sample |
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1 反应总体积根据实际情况进行调控,可以做20~50µl以节约试剂;
2 将上表各成分加入到0.2ml或0.5ml灭菌的PCR薄壁管中;
3 如果不用PCR仪的加热盖,在反应混合液的上层加30 ~50µl 的矿物油防止样品在PCR的过程中蒸发;
2. 按以下程序进行PCR扩增。
PCR反应条件视模板、引物等的结构条件不同而各异,在实际操作中需根据具体的情况以及PCR结果而进行优化。
Step | Temperature, °C | Time, min | Number of cycles | Note |
起始变性 | 94~95 | 1-3 | 1 | |
变性 | 94~95 | 0.5-2 | 25-35 | 退火温度比理论退火温度大概低5°C,再根据反应结果优化 |
退火 | 37-70 | 0.5-2 |
延伸 | 70-75 | 根据扩增产物的大小 | 每分钟延伸1000bp |
最终延伸 | 70-75 | 10 | 1 | |
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反应结束后,抽取扩增样品5µl,用琼脂糖凝胶电泳分析扩增结果,用DNA marker判断扩增片段的大小或冷冻保存,以备以后分析使用。 RT-PCR
Protocol: TaKaRa One Step RNA PCR Kit (AMV)
1. 按下列组成在PCR反应管中调制反应液
Reagent | Quantity, for 50µl of reaction mixture |
10×One Step RNA PCR Buffer | 5µl |
25 mM MgCl2 | 10µl |
10 mM dNTP mix | 5µl |
RNase Inhibitor (40 U/µl) | 1防辐射内衣µl |
AMV-Optimized Taq | 1µl |
AMV RTase XL (5 U/µl) | 1µl |
上游特异Primer (20 µM) | 1µl |
下游特异Primer (20 µM) | 1µl |
苯乙烯树脂实验样品RNA(≤1 µg Total RNA) | 1µl |
RNase Free dH2O | 24µl |
Total | 50µl /Sample |
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1. 反应总体积根据实际情况进行调控,可以做20~50µl以节约试剂;
2. 将上表各成分加入到0.2ml或0.5ml灭菌的光立方制作PCR薄壁管中;
3. 如果不用PCR仪的加热盖,在反应混合液的上层加30 ~50µl 的矿物油防止样品在PCR的过程中蒸发;
2. 按以下条件进行反应
Step | Temperature, °C | Time, min | Number of cycles | Note |
逆转录 | 50 | 30 | 1 | |
逆转录酶失活 | 94 | 2 | 1 | |
变性 | 94 | 0.5 | 25-35 | |
退火 | 37-65 | 0.5 | 退火温度比理论退火温度大概低5°C,再根据反应结果优化 |
延伸 | 72 | 根据扩增产物的大小 | Taq酶每分钟延伸1000bp |
最终延伸 | 72 | 10 | 1 | |
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反应结束后,抽取扩增样品5µl,用琼脂糖凝胶电泳分析扩增结果,用DNA marker判断扩增片段的大小或冷冻保存,以备以后分析使用。
琼脂糖核酸电泳
1. 用蒸馏水将制胶模具和梳子冲洗干净,放在制胶平板上,封闭模具边缘,架好梳子;
2. 根据欲分离DNA片段大小用凝胶缓冲液配制适宜浓度的琼脂糖凝胶:准确称量琼脂糖干粉,加入到配胶用的三角烧瓶内,定量加入电泳缓冲液(一般20~30 ml);
3. 放入到微波炉内加热熔化。冷却片刻,加入一滴荧光染料,轻轻旋转以充分混匀凝胶溶液,倒入电泳槽中,待其凝固;
4. 室温下30~45分钟后凝胶完全凝结,小心拔出梳子,将凝胶安放在电泳槽内;
5. 向电泳槽中倒入电泳缓冲液,其量以没过胶面1mm为宜,如样品孔内有气泡,应设法除去;
6. 在DNA样品中加入10×体积的载样缓冲液(loading buffer),混匀后,用将样品混合
液缓慢加入被浸没的凝胶加样孔内;
7. 接通电源,红为正极,黑为负极,切记DNA样品由负极往正极泳动 (靠近加样孔的一端为负)。一般60~100V电压,电泳20~40min即可;
8. 根据指示剂泳动的位置,判断是否终止电泳;
9. 电泳完毕,关上电源,在凝胶成像仪上观察电泳带及其位置,并与核酸分子量标准Marker比较被扩增产物的大小。
琼脂糖凝胶浓度与线形DNA的最佳分辨范围 |
琼脂糖凝胶浓度 | 线形DNA的最佳分辨范围(bp) |
0.5% | 1,000~30,000 |
0.7% | 800~12,000 |
1.0% | 500~10,000 |
1.2% | 400~7,000 |
1.5% | 200~3,000 |
2.0% | 50~2,000 |
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胶回收纯化DNA
1. 琼脂糖电泳,将特异电泳带用刀切下放入到EP管中,称琼脂糖带的重量;
2. 按照每100mg加400µl的量加入binding buffer,放入到EP管振荡器中,45℃~55℃温育振荡,直到所有的琼脂糖都溶解(大概要5分钟);
3. 取出纯化柱,将上述溶解液转移至柱中,室温下放置2分钟,8,000rpm 离心1分钟,弃EP管中的液体,将纯化柱放回EP管中;
4. 加结晶器铜管500µl的wash buffer至柱中,8,000rpm 离心1分钟。弃管中的溶液;
5. 重复操作4步的操作1次,最后将纯化柱放入EP管中10,000rpm离心30秒,除去痕量的wash buffer;