一、目的:
學(xué)習(xí)和掌握從酵母中提制RNA 的原理和方法,從而加深對(duì)核酸性質(zhì)的認(rèn)識(shí)。
二、原理:
提取和制備RNA 的首要問(wèn)題是選RNA 含量高的材料。微生物是工業(yè)上大量生產(chǎn)核酸的原料,其中RNA 的提制以酵母zui為理想,因?yàn)榻湍负怂嶂兄饕荝NA(2.67~10.0%),DNA 很少(0.03~0.516%),而且菌體容易收集,RNA 也易于分離。此外,抽提后的菌體蛋白質(zhì)(占干菌體的50%)仍具有很高的應(yīng)用價(jià)值。
RNA 提制過(guò)程首先要使RNA 從細(xì)胞中釋放,并使它和蛋白質(zhì)分離,然后將菌體除去。再根據(jù)核酸在等電點(diǎn)時(shí)溶解度zui小的性質(zhì),將pH 調(diào)至2.0~2.5,使RNA 沉淀,進(jìn)行離心收集。然后運(yùn)用RNA 不溶于有機(jī)溶劑乙醇的特性,以乙醇洗滌RNA 沉淀。提取RNA 的方法很多,在工業(yè)生產(chǎn)上常用的是稀堿法和濃鹽法。稀堿法利用細(xì)胞壁在稀堿條件下溶解,使RNA 釋放出來(lái),這種方法提取時(shí)間短,但RNA 在稀堿條件下不穩(wěn)定,容易被堿分解;濃鹽法是在加熱的條件下,利用高濃度的鹽改變細(xì)胞膜的透性,使RNA 釋放出來(lái),此法易掌握,產(chǎn)品顏色較好。使用濃鹽法提出RNA 時(shí)應(yīng)注意掌握溫度,避免在20~70℃之間停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng),因?yàn)檫@是磷酸二酯酶和磷酸單酯酶作用的溫度范圍,會(huì)使RNA 因降解而降低提取率。在90~100℃條件下加熱可使蛋白質(zhì)變性,破壞磷酸二酯酶和磷酸單酯酶,有利于RNA 的提取。
三、實(shí)驗(yàn)材料、主要儀器和試劑
1.實(shí)驗(yàn)材料
活性;pH0.5~5.0 的精密試紙;冰塊。
2.儀器
(1)藥物天平
(2)三角瓶(100mL)
(3)量筒(50mL)
(4)水浴鍋
(5)電爐
(6)試管木夾
(7)離心管
(8)離心機(jī)(4 000r/min)
(9)燒杯(250mL, 50mL, 10mL)
(10)滴管及玻棒
(11)吸濾瓶(500mL)
(12)布氏漏斗(60mm)
(13)表面皿(8cm)
(14)烘箱
(15)干燥器
(16)紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)
3.試劑
(1)NaCl(化學(xué)純)
(2)6mol/L HCl
(3)95%乙醇(化學(xué)純)
四、操作步驟
1.提取
活性粉5g,倒入100mL 三角瓶中,加NaCl 5g,水50mL,攪拌均勻,置于沸水浴中提取1h。
2.分離
將上述提取液取出,立即用自來(lái)水冷卻,裝入大離心管內(nèi),以3 500r/min 離心10min,使提取液與菌體殘?jiān)确蛛x。
3.沉淀RNA
將離心得到的上清液傾于50mL 燒杯中,并置于放有冰塊的250mL 燒杯中冷卻,待冷至10℃以下時(shí),用6mol/L HCl 小心地調(diào)節(jié)pH 至2.0~2.5。隨著pH 下降,溶液中白色沉淀逐漸增加,到等電點(diǎn)時(shí)沉淀量zui多(注意嚴(yán)格控制pH)。調(diào)好后繼續(xù)于冰水中靜置10min,使沉淀充分,顆粒變大。
4.抽濾和洗滌
上述懸浮液以3 000r/min 離心10min,得到RNA 沉淀。將沉淀物放在10mL 小燒杯內(nèi),用95%的乙醇5~10mL 充分?jǐn)嚢柘礈?,然后在鋪有已稱重濾紙的布氏漏斗上用真空泵抽氣過(guò)濾,再用95%乙醇5~10mL 淋洗3 次。由于RNA 不溶于乙醇,洗滌不僅可脫水,使沉淀物疏松,便于過(guò)濾、干燥,而且可除去可溶性的脂類及色素等雜質(zhì),提高了制品的純度。
5.干燥
從布氏漏斗上取下有沉淀物的濾紙,放在8cm 表面皿上,置于80℃烘箱內(nèi)干燥。將干燥后的RNA 制品稱重。
6.含量測(cè)定
稱取一定量干燥后的RNA 產(chǎn)品配制成濃度為10~50μg/mL 的溶液,在751 型分光光度計(jì)上測(cè)定其260nm 處的光密度值,按下式計(jì)算RNA 含量:
酵母RNA的提制
式中:OD260nm 為260nm 處的光密度值;L 為比色杯的光徑(cm);0.024 為1mL 溶液含有1μg RNA 的光密度值。
五、結(jié)果計(jì)算
根據(jù)含量測(cè)定的結(jié)果按下式計(jì)算提取率:
酵母RNA的提制
六、思考題
1.RNA 提制中注意事項(xiàng)是什么?
參考答案
1.主要注意事項(xiàng)為:避開(kāi)核酸酶作用的溫度范圍20~70℃,防止RNA 降解。同時(shí)在調(diào)pH 值時(shí),一定要緩慢小心,且要在低溫下進(jìn)行。此外,在抽濾洗滌時(shí),要用乙醇洗滌,且不可用水洗,否則將導(dǎo)致RNA 部分溶解而造成損失,降低RNA 提取率。