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DNA核酸浓度的测定实验应用方法之超微量紫外分光法

2022-06-16 16:04:25
[导读]紫外分光光度法基于DNA链上碱基的苯环结构在紫光区具有较强吸收,DNA/RNA在260nm处有最大的吸收峰,蛋白质在28Onm处有最大的吸收峰,盐和小分子则集中在230nm处。因此,可以用260nm波长进行分光测定核酸浓度,OD值为1相当于大约50ug/ml双链 DNA,单链DNA浓度约为33ug

寡核苷酸,单链、双链DNA,以及RNA可以定量溶于缓冲液,构成核酸的嘌呤碱和嘧啶碱具有共轭双键,使核苷核和核酸在紫外线光具有特征性的吸收光谱,最大吸收峰为260nm。窄光带紫外分光光度计,长260nm.,比色杯光径1cm,1个吸光度值(1A)相当于50ug/ml双螺DNA,40ug/ml单螺旋DNA或RNA),20 ug/ml寡核苷酸。

测试前,选择正确的程序,输入原液和稀释液的体积,尔后测试空白液和样品液。然而,实验并非一帆风顺。读数不稳定可能是实验者最头痛的问题。灵敏度越高的仪器,表现出的吸光值漂移越大。

原理紫外分光光度法基于DNA链上碱基的苯环结构在紫光区具有较强吸收,DNA/RNA在260nm处有最大的吸收峰,蛋白质在28Onm处有最大的吸收峰,盐和小分子则集中在230nm处。因此,可以用260nm波长进行分光测定核酸浓度,OD值为1相当于大约50ug/ml双链 DNA,单链DNA浓度约为33ug l ml,RNA约为40ug/ml,寡核苷酸约为35ug/ml。如用1cm光径,用 H,O稀释DNA/RNA样品n倍并以H,O为空白对照,根据此时读出的OD260值即可计算出样品稀释前的浓度:

DNA (mg/ml ) =50×OD260 读数×稀释倍数/1000RNA (mg/ml) =40×OD260读数×稀释倍数/1000。

A280nm是蛋白和酚类物质最高吸收峰的吸收波长,比值可进行核酸样品纯度评估:纯DNA的A260/A280比值为1.8,纯RNA为2.0。假如比值低,表示受到蛋白(芳香族)

或分类物质的污染,需要纯化样品。比值=1.5相当于50%蛋白质/DNA溶液。

A230nm是碳水化合物最高吸收峰的吸收波长,比值可进行核酸样品纯度评估:纯DNA和RNA的A260/A230比值为2.5。若比值小于2.0标明样品被碳水化合物(糖类)、盐类或有机溶剂污染,需要纯化样品。

A320nm或A340nm为检测溶液样品的浊度,该值应该接近0.0。假如不足,标明溶液中有悬浮物,需要纯化样品。

仪器及试剂

超微量分光光度计

比色杯

样本DNA

双蒸水

测定

1、将制备的DNA悬浮溶解于TE缓冲液中 pH8.0,10mmo1L的Tris缓冲液,内含(1mmol/L EDTA)或悬浮溶解在灭菌水中(依据DNA含量加水)。

2、用可扫描的紫外分光光度计测定制备的DNA/RNA的紫外吸收曲线,测定OD260和OD280,并计算比值:OD260/OD280,纯 DNA的此比值约为1.8~2.0。纯RNA的此比值

约为大于2.0。

3、根据每毫升1微克的纯DNA的OD260值=0.020,计算所得 DNA的纯度:每毫升1微克的纯RNA的OD260值=0.025,计算所得RNA的纯度。

注意事项

OD值范围应该在0.1~0.99之间,否则不符合上述线性关系。

A260/A280比值可提供DNA纯度的一个参考,但A260/A280比值会受pH影响。如果未调pH,比值可能与实际差别很大。如果需要准确数值,建议在10 mM Tris Cl,pH 8.5中检测,此时纯净的 DNA A260/A280比值应为1.8-2.0(注意应使用同样缓冲液作为对照)

在测试时,离子浓度太高,也会导致读数漂移,因此建议使用pH值一定、离子浓度较低的缓冲液,如TE,可大大稳定读数。样品的稀释浓度同样是不可忽视的因素:由于样品中不可避免存在一些细小的颗粒,尤其是核酸样品。这些小颗粒的存在干扰测试效果。为了最大程度减少颗粒对测试结果的影响,要求核酸吸光值至少大于0.1A,吸光值最好在0.1-1.5A。在此范围内,颗粒的干扰相对较小,结果稳定。从而意味着样品的浓度不能过低,或者过高(超过光度计的测试范围)。最后是操作因素,如混合要充分,否则吸光值太低,甚至出现负值;混合液不能存在气泡,空白液无悬浮物,否则读数漂移剧烈;必须使用相同的比色杯测试空白液和样品,否则浓度差异太大;换算系数和样品浓度单位选择一致;不能采用窗口磨损的比色杯;样品的体积必须达到比色杯要求的最小体积等多个操作事项。

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