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Southern杂交:分子微生物学实验指导

时间:2023-11-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:Southern杂交可用来检测经限制性内切酶切割后的DNA片段中是否存在与探针同源的序列,它包括下列步骤。Southern杂交能否检出杂交信号取决于很多因素,包括目的DNA在总DNA中所占的比例、探针的大小和比活性、转移到滤膜上的DNA量以及探针与目的DNA间的配对情况等。在最佳条件下,放射自显影曝光数天后,Southern杂交能很灵敏地检测出低于0.1pg与32P标记的高比活性探针的互补DNA。

Southern杂交:分子微生物学实验指导

Southern杂交可用来检测经限制性内切酶切割后的DNA片段中是否存在与探针同源的序列,它包括下列步骤。

(1)酶切DNA,凝胶电泳分离各酶切片段,然后使DNA原位变性。

(2)将DNA片段转移到固体支持物(硝酸纤维素滤膜尼龙膜)上。

(3)预杂交滤膜,掩盖滤膜上的非特异性位点。

(4)让探针与同源DNA片段杂交,然后漂洗除去非特异性结合的探针。

(5)通过显影检查目的DNA所在的位置。

Southern杂交能否检出杂交信号取决于很多因素,包括目的DNA在总DNA中所占的比例、探针的大小和比活性、转移到滤膜上的DNA量以及探针与目的DNA间的配对情况等。在最佳条件下,放射自显影曝光数天后,Southern杂交能很灵敏地检测出低于0.1pg与32P标记的高比活性探针的(>109cpm/μg)互补DNA。如果将 10μg基因组DNA转移到滤膜上,并与长度为几百个核苷酸的探针杂交,曝光过夜,则可检测出哺乳动物基因组中1kb大小的单拷贝序列。

将DNA从凝胶中转移到固体支持物上的方法主要有3种。①毛细管转移:本方法由Southern发明,故又称为Southern转移(或印迹)。毛细管转移方法的优点是简单,不需要用其他仪器。缺点是转移时间较长,转移后杂交信号较弱。②电泳转移:将DNA变性后,可电泳转移至带电荷的尼龙膜上。该法的优点是不需要脱嘌呤/水解作用,可直接转移较大的DNA片段。缺点是转移中电流较大,温度难以控制。通常只有当毛细管转移和真空转移无效时,才采用电泳转移。③真空转移:有多种真空转移的商品化仪器,它们一般是将硝酸纤维素膜或尼龙膜放在真空室上面的多孔屏上,再将凝胶置于滤膜上,缓冲液从上面的一个贮液槽中流下,洗脱出凝胶中的DNA,使其沉积在滤膜上。该法的优点是快速,在30min内就能把所需DNA从正常厚度(4~5mm)和正常琼脂糖浓度(<1%)的凝胶中定量地转移出来,转移后得到的杂交信号比Southern转移强2~3倍。缺点是如不小心,会使凝胶碎裂,并且在洗膜不严格时,其背景比毛细管转移要高。

1.实验材料

待检测的DNA,已标记好的探针。

2.实验设备

电泳仪电泳槽,塑料盆,真空烤箱,放射自显影盒,X光片,杂交袋,硝酸纤维素滤膜或尼龙膜,滤纸。

3.实验试剂

(1)10mg/mL溴化乙锭(EB)。

(2)50×Denhardt′s溶液 5g Ficoll-40,5g PVP,5g BSA,加水至500mL,过滤除菌后于-20℃储存。

(3)1×BLOTTO 5g脱脂奶粉,0.02%叠氮钠,储于4℃。

(4)预杂交溶液 6×SSC,5×Denhardt,0.5% SDS,100mg/mL鲑鱼精子DNA,50%甲酰胺

(5)杂交溶液 预杂交溶液中加入变性探针即为杂交溶液。(www.xing528.com)

(6)0.2mol/L HCl。

(7)0.1% SDS。

(8)0.4mol/L NaOH。

(9)变性溶液 87.75g NaCl,20.0g NaOH,加水至1000mL。

(10)中和溶液 175.5g NaCl,6.7g Tris-HCl,加水至1000mL。

(11)20×SSC 3mol/L NaCl,0.3mol/L柠檬酸钠,用1mol/L HCl调节pH至7.0。

(12)SSC 2×,1×,0.5×,0.25×和0.1×,用20×SSC稀释。

4.操作步骤

(1)约50μL酶切10pg至10μg的DNA,然后在琼脂糖凝胶中电泳12~24h(包括DNA相对分子质量标准物)。

(2)500mL水中加入25μL 10mg/mL溴化乙锭,将凝胶放置其中染色30min,然后照相。

(3)依次用下列溶液处理凝胶,并轻微摇动:500mL 0.2mol/L HCl 10min,倾去溶液(如果限制性片段大于 10kb,酸处理时间为20min),用水清洗数次,倾去溶液;500mL变性溶液两次,每次15min,倾去溶液;500mL中和溶液30min。如果使用尼龙膜杂交,本步可以省略。

(4)戴上手套,在盘中加20×SSC液,将硝酸纤维素滤膜先用无菌水完全湿透,再用20×SSC浸泡。将硝酸纤维素滤膜一次准确地盖在凝胶上,去除气泡。用浸过20×SSC液的3层滤纸盖住滤膜,然后加上干的3层滤纸和干纸巾,根据DNA的复杂程度转移2~12h。当使用尼龙膜杂交时,该膜用水浸润一次即可,转移时用0.4mol/L NaOH代替20×SSC,简单的印迹转移2~3h,对于基因组印迹,一般需要较长时间的转移。

(5)去除纸巾等,用蓝色圆珠笔在滤膜右上角记下转移日期,做好记号,取出滤膜,在2×SSC中洗5min,凉干后在80℃中烘烤2h。注意在使用尼龙膜杂交时,只能空气干燥,不得烘烤。

(6)将滤膜放入含6~10mL预杂交液的密封小塑料袋中,将预杂交液加在袋的底部,前后挤压小袋,使滤膜湿透。在一定温度下(一般为37~42℃)预杂交3~12h,弃去预杂交液。

(7)制备同位素标记探针(参见一、核酸探针标记的方法),探针煮沸变性5min。在杂交液中加入探针,混匀。如步骤(6)将混合液注入密封塑料袋中,在与预杂交相同温度下杂交6~12h。

(8)取出滤膜,依次用下列溶液处理,并轻轻摇动:在室温下,1×SSC/0.1%SDS,15min,两次。在杂交温度下,0.25×SSC/0.1% SDS,15min,两次。

(9)空气干燥硝酸纤维素滤膜,然后在X光片上曝光。通常曝光 1~2天后可见DNA谱带。对于不小于108cpm/μg从缺口平移所得探针,可很容易地从10μg哺乳DNA中检测到10pg的单拷贝基因。

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