质粒小提:K-12 DH5α携带pUC19的GeneJET流程

从3 mL非致病K-12教学菌培养物提取普通pUC19质粒,控制碱裂解时间、避免染色体污染并验证身份。

01本篇适用条件

仅限已确认身份的非致病E. coli K-12衍生DH5α与普通pUC19教学质粒,不含毒素、致病因子或其他危险载荷。使用GeneJET Plasmid Miniprep Kit K0502,输入3 mL LB培养物;高拷贝质粒不超过手册5 mL上限。样本若不是规定菌株/载体,先确认生物安全和质粒性质,不能照搬培养条件。

02实验原理

碱裂解释放质粒,温和中和使染色体及蛋白沉淀;上清质粒吸附柱膜后洗脱。裂解后涡旋会增加染色体污染,超过5分钟会损伤超螺旋DNA。多构象质粒在胶上多条带,不等同多个不同长度载体。

03安全与适用范围

需完成微生物操作和废物培训。培养管、防气溶胶离心及污染区按机构K-12要求管理;活菌废物按本机构验证方式灭活。含胍/碱性提取废液不得直接混漂白液,化学与生物废物分开处理。

04材料与仪器

  • 单克隆DH5α/pUC19、LB、100 mg/mL氨苄青霉素无菌储备液,≥15 mL培养管。
  • K0502的重悬液、裂解液、中和液、RNase A、洗液、洗脱液和柱,乙醇。
  • 37°C摇床、6800×g及13000×g离心设备、移液器、培养与提取记录、DNA定量及鉴定条件。

05配液与用量

液体配制说明
培养体系LB2997 μL+100 mg/mL Amp3 μL总3 mL,Amp100 μg/mL
K0502重悬液原15 mL重悬液加全部150 μL、10 mg/mL RNase A约99 μg/mL,2–8°C保存并标日期
洗液原20 mL浓缩液加乙醇35 mL总55 mL
单提取重悬250、裂解250、中和350 μL中和后约850 μL,分次上柱
洗/洗脱洗液500 μL两次,洗脱液50 μL洗脱液10 mM Tris-HCl pH8.5

06时间安排

阶段条件时间
培养37°C、200–250 rpm12–16小时
收菌6800×g、室温2分钟
碱裂解室温,温和混匀总时间≤5分钟
澄清/柱纯化13000×g、室温约15分钟
洗脱静置2分钟后离心2分钟4分钟

07开始前的准备

确认选择标记为Amp、菌株为EndA低活性DH5α,不把EndA+菌株专门洗液步骤省略后冒称同等方案。核对RNase已加入重悬液、乙醇已加入洗液。裂解/中和液有盐析则37°C复溶并冷回25°C。培养容器至少为培养体积4倍,3 mL用15 mL或更大管。

08逐步操作

  1. 标记菌株、质粒、单克隆来源、抗生素及日期。向培养管加2997 μL LB和3 μL Amp储备液,混匀。
  2. 用无菌接种工具挑一个新鲜单克隆接入,37°C、200–250 rpm摇12–16小时,保留未接种培养基对照;对照混浊或样本来源混杂时停止提取。
  3. 将3 mL培养物分批收在兼容管中,6800×g离心2分钟,弃上清,再收剩余培养物到同一沉淀;吸尽残余培养基。
  4. 加250 μL含RNase的重悬液,用吹打或此时涡旋彻底分散至无团块;重悬不全会降低后续提取质量。
  5. 加250 μL裂解液,立即轻轻颠倒4–6次,不涡旋;开始计时,溶液应变黏、稍澄清,总裂解时间不超过5分钟。
  6. 加350 μL中和液,立即轻颠倒4–6次,形成均匀白色絮状物;不要把局部未中和的透明团块留在管底。
  7. 13000×g离心5分钟,将清亮上清移到柱,避免吸入白色沉淀;总量约850 μL时先上600 μL离心1分钟弃流出,再上剩余液离心1分钟。
  8. 加500 μL已含乙醇的洗液,13000×g离心1分钟,倒尽流出液;再以500 μL重复一次。
  9. 空柱13000×g离心1分钟去乙醇,将柱移至新标记管,柱底不接触积液。
  10. 膜中央加50 μL洗脱液,室温等2分钟,再13000×g离心2分钟,记录回收体积,弃柱。
  11. 以同洗脱液作空白测DNA浓度,记录总量;浓度不等于身份正确,另按pUC19已知图谱安排诊断酶切或测序。
  12. 电泳比较样本与已知pUC19,原始未切质粒的超螺旋/开环迁移不能直接按线性Marker判全长;有身份疑问暂停下游使用。
  13. 将质粒分装−20°C,菌株库存按机构程序保存,标清载体、克隆号、浓度和盒位;工作区及活菌废物完成规定清理。

09结果判断与质控

应获得可追溯的pUC19 DNA,未接种培养基无混浊,提取量和质粒鉴定相符。上限20 μg是柱容量,不是保证产量。没有酶切/测序验证时仅称“疑似质粒制备物”,不把高浓度作为正确克隆证据。

10实验记录模板

菌株/质粒/克隆培养mL/抗生素起止时间裂解minRNase/乙醇确认洗脱μLng/μL/总μg鉴定文件
待填3/Amp100 μg/mL待填≤5待填待填待填待填

11常见问题与排错

染色体污染

检查裂解后是否涡旋、培养是否过量和沉淀带入,按正确动作重提。

RNA背景高

核对RNase添加日期与储存,不能用延长碱裂解代替RNase。

产量低

先确认选择压力、载体拷贝和菌体量,禁止无限增加培养量超过柱容量。

12参考资料

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做完最后一步,再核对原始记录。填写实际用量、起止时间与观察结果;遇到异常,先记录,再查看排错说明。