一、質(zhì)粒

質(zhì)粒是一種環(huán)狀的小分子 DNA，是進(jìn)行 DNA 重組的常用載體，在分子生物學(xué)研究和基因治療中對于質(zhì)粒的產(chǎn)量和質(zhì)量都有一定的要求，其中超螺旋比例和內(nèi)毒素含量是影響質(zhì)粒質(zhì)量的兩個重要因素。

雖然超螺旋通常是主要形式，但在所有質(zhì)粒制備中，切口和線性DNA形式通常作為次要形式回收。

但是，如果操作不當(dāng)?shù)脑?，超螺旋形式?/span>DNA質(zhì)粒的收獲率可能不高，那么如何提高質(zhì)粒DNA的超螺旋比例呢？

二、提高質(zhì)粒超螺旋比例的方法

（1）在生長平臺期收獲細(xì)菌培養(yǎng)物

在對數(shù)生長過程中過早收獲細(xì)菌時，經(jīng)常會看到帶切口的 DNA。為避免分離出大量帶切口的DNA，建議收獲進(jìn)入生長平臺期（生長12-16小時后）的細(xì)菌。

（2）不要渦旋和輕輕移液

如果在質(zhì)粒分離過程中將制備物渦旋或過度劇烈搖晃，則可能會因DNA的機械剪切而出現(xiàn)切口或線性DNA。所以建議輕輕混合，不要渦旋，輕輕少量地移液。

（3）切勿過度使用堿性裂解液

堿性裂解是從基因組DNA中分離質(zhì)粒DNA關(guān)鍵步驟，但如果過度使用，則可能通過將質(zhì)粒長久變性為單鏈環(huán)狀形式來長久破壞質(zhì)粒的超螺旋。所以建議將裂解的孵育時間保持在推薦的時間，并在此步驟中非常輕柔地混合。

（4）小心處理質(zhì)粒重懸液

風(fēng)干后質(zhì)粒重懸期間可能會發(fā)生剪切。質(zhì)粒越大，發(fā)生剪切的可能性就越大。沉淀后輕柔處理制備物，讓DNA吸收到水中，而不是劇烈吹打。

（5）避免核酸內(nèi)切酶

某些細(xì)菌菌株含有核酸內(nèi)切酶A（endA+），可以線性化DNA。建議將質(zhì)粒轉(zhuǎn)化到endA–菌株中，則盡可能高效地進(jìn)行質(zhì)粒制備，以快速將DNA從酶中移開。

（6）保持低溫

有研究表明在較低溫度（4-12°C）下執(zhí)行所有步驟會增加回收的超螺旋質(zhì)粒的量

三、舉例

如圖所示，質(zhì)粒提取之后進(jìn)行瓊脂糖凝膠電泳，開環(huán)質(zhì)粒的占比約20%，說明超螺旋比例低，一般超螺旋比例需要＞90%，一般來說超螺旋比例越高，質(zhì)粒的穩(wěn)定性越高，高超螺旋比例的質(zhì)粒在轉(zhuǎn)染效率、基因表達(dá)水平等方面具有更好的表現(xiàn)。

原因：裂解時間不宜過長，加入裂解液后裂解時間不應(yīng)超過5分鐘，以免質(zhì)粒受到破壞

解決方法：優(yōu)化裂解時間；確保質(zhì)粒的結(jié)合和所有溶液都在室溫下進(jìn)行，減少離心力對質(zhì)粒超螺旋結(jié)構(gòu)的影響，因為過度的離心可能會破壞質(zhì)粒的超螺旋結(jié)構(gòu)。

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