- 轉膜是把DNA從瓊脂糖凝膠中轉移到固相支援物(一般是尼龍膜)上固定,是進行各種後續研究(如 RFLP 分析,陽性克隆的篩選驗證等所有涉及分子雜交的研究)的前提。
實驗目的:
掌握 Southern blotting 的原理及操作步驟
實驗原理:
1. 轉膜的方式:
向上的毛細管轉移
向下的毛細管轉移
同時向兩張膜轉移
電轉移
真空轉移
2. 固相支援物的種類及選擇:
硝酸纖維素膜:非共價結合,易脆,易丟失DNA , < 500 bp 的DNA 無效,轉膜前的工作(從提高轉膜效率,利於轉膜後使用等)。
尼龍膜(帶正電荷的)高強度,不易破損,具有較大的DNA 結合容量,它能夠吸附變性DNA ,核酸以共價結合方式不可逆的結合在尼龍膜上。尼龍膜兩邊均有吸附DNA 的功能,無論用哪邊均可以經久耐用,可反覆利用 10 次以上( 10-20 次),經毛細管(毛細吸附)作用,把DNA 從凝膠上轉到膜上。DNA 轉到膜上是複製膠上的帶型,在 80-100 ℃真空乾燥 2-4 hrs ,即可固定DNA 。
3. 轉移緩衝液( transfer buffer )的選擇:
帶正電荷的尼龍膜:可用高鹽離子強度( SSC ),但不能充分發揮膜潛能; 0.4N NaOH ,共價結合DNA 是最大優點。
硝酸纖維膜:高鹽離子強度促進DNA 與膜結合( 20 × SSC ),低鹽離子強度導致小片段DNA 在轉移過程中丟失, pH>9 ,DNA 不能與膜結合。
4. 轉膜時間( duration of transfer )約 12 hrs。
取決於毛細管系統,DNA 大小,膠厚度 (<5 mm) 及濃度 (<1%) 。
DNA 分子量大小決定時間長短,部分去嘌呤減小DNA ,鹼轉移 2hrs 大部分結合到膜。
DNA 轉移的效率較難判斷,只有在轉膜結束後,透過 EB 染膠,及分子雜交才可以鑑別效率高低,但已無補救措施,因此,每一步應嚴格操作。
實驗材料及試劑:酶消化好的DNA 樣品,尼龍膜, 0.2NHCl , 0.4N NaOH 等。
實驗步驟:
1. 0.8% 瓊脂糖電泳。
制膠:注意瓊脂糖的質量,膠的濃度,厚度(<5mm)及均一性。一般大電泳槽配製 250ml 0.8% 瓊脂糖凝膠,採用 42 孔梳子(經濟,高效)。
制樣,點樣:DNA 樣品中指示劑量稍多。
電泳:一般 1-1.5V/cm 的電壓,使DNA 遷移到適當距離,一般指示劑約移動 10-11cm ( 大電泳槽:40V × 12-15hrs ,小電泳槽 30V × 4-5 hrs)。
2. 轉膜前的準備:
依膠大小每塊凝膠準備兩張比膠稍大的濾紙( 11 × 12.5 cm ),兩張用作鹽橋的濾紙,一張與膠同樣大小的尼龍膜( 10 × 10.5cm ),兩個玻璃盤、兩塊有機玻璃板、一根玻璃棒,比尼龍膜稍大的一疊吸水紙等。
3. 一玻璃盤中加入足量的 0.4N NaOH ,放上洗淨的玻璃板,搭製鹽橋。
4. 凝膠的預處理:
a.從電泳槽中移出凝膠置於塑膠板上,用切膠板把膠切成適當大小,切去右上角(最後一個樣品的最前端)作為電泳方向記號。
b.把凝膠翻面,放入加有足量 0.2N HCl 的玻璃盤中,輕輕搖動 10min ,使指示劑變黃色為止(脫嘌呤)。
c.倒去 HCl 溶液,加蒸餾水漂洗凝膠。
d.倒去蒸餾水,加 0.4N NaOH 中和。
e.同時在鹽橋濾紙上灑些 0.4 NaOH ,立即將膠放在鹽橋上(忌氣泡)。
5. 膠的四周用塑膠片與膠緊緊相連,防止短路(吸水紙與鹽橋相接)。
6. 在膠面上倒足夠量 0.4N NaOH ,小心放置膜(預溼 0.4N NaOH )使膜覆蓋整塊膠(要求一次成功,不能移動)。
7. 膜上放 2 張濾紙,濾紙大小為 15 × 12 cm。
8. 放不少於 5 cm 厚的吸水紙,放上玻板,其上壓約 500g 的重物,轉膜 12 hrs 左右。
9. 轉膜完畢,用 2 × SSC 漂洗膜兩次,各 5min 。用 EB 染膠以檢測轉移效果。
10. 用兩張濾紙包住膜,置於 80-100 ℃的真空乾燥箱中,乾燥 2-4 hrs 。