細胞裂解的方法包括化學(xué)裂解法、酶裂解法和機械裂解法。化學(xué)裂解法和酶裂解法通常是比較溫和的方法,通常不會使很多的DNA斷裂。這兩種方法(包括SDS和溶菌酶處理等)時提取以及純化DNA常用的方法。機械裂解可以均一的裂解細胞,同化學(xué)裂解相比,機械處理具有更高更強的裂解效率和更低的選擇性。機械處理可以更劇烈的和全面的裂解細胞,但會造成DNA的斷裂。
一、機械裂解法主要有以下兩種:
1、熱休克法(Thermalshock),既反復(fù)凍溶法,是一種常用的機械裂解方式,通常由冷凍和解凍兩部分組成(freezingandthawing),。原理:由于細胞內(nèi)冰粒的形成和剩余細胞液的鹽濃度增高引起溶脹,使細胞結(jié)構(gòu)破碎。冷凍通常在液氮或-20°C冰上進行,解凍可以在37、50、65或100℃水浴中進行。熱休克比化學(xué)裂解更加溫和,但是很有效,有資料表明用熱休克和溶菌酶與SDS的方法獲得了90%的細胞裂解率。
2、超聲波處理(Ultrasonication)既利用超聲加熱的方法,把細胞破碎。但這種處理會導(dǎo)致DNA的斷裂,所以加熱不宜過劇烈,要設(shè)定好超聲時間和間隙時間,一般超聲時間不超過5秒,間隙時間大于超聲時間,這些都有利于保護酶的活性。bead-beating也是常用的機械處理方式,有報道指出bead-beating比熱休克和化學(xué)裂解的細胞裂解效果更好雖然DNA產(chǎn)量較高,但通常得到的DNA的片段較小。
二、化學(xué)裂解和酶裂解法(在提核酸時聯(lián)合使用)
主要是裂解液處理法,細胞裂解液的主要目的有以下幾種:(1)利用去污劑破壞脂質(zhì)雙分子層,破裂細胞;(2)溶解蛋白;(3)蛋白變性使其穩(wěn)定;(4)抑制蛋白酶活性。
主要根據(jù)不同的目的,裂解液的組成有所不同,主要有提取核酸和蛋白兩中。在提取RNA或DNA時,我們主要是要充分裂解細胞,得到更多的核酸;如果我們的目的是蛋白,那要根據(jù)蛋白的位置、特性等因素考慮裂解液,在提取蛋白后,再根據(jù)實驗需要復(fù)性蛋白等。以下是細胞裂解中常用試劑和其作用:50mMTris-HClpH7.4(緩沖體系),150mMNaCl(等滲體系),1mMPMSF(*的蛋白酶抑制劑),1mMEDTA(變性劑和穩(wěn)定劑),5µg/mlAprotinin(蛋白酶抑制劑),5µg/mlLeupeptin(蛋白酶抑制劑),1%Tritonx-100(破壞細胞),1%Sodiumdeoxycholate(中度變性劑和蛋白溶解劑),0.1%SDS(強變性劑和蛋白溶解劑)。7M尿素,2M硫脲(可以提高膜蛋白的融解),蛋白酶K等。
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