前幾日,小編拿出之前提取的DNA想要做實驗,測濃度時發現其OD260值比之前測得的數值明顯升高,嚴謹的小編果斷拿著樣本去跑了電泳,結果發現電泳條帶拖尾明顯。我們都知道,電泳條帶拖尾無非兩個原因:一是目的DNA降解拖尾;二是RNA的降解拖尾。小編手中的DNA樣本是試劑盒提取的質粒DNA,所以我們幾乎可以確定造成這個現象的原因是DNA出現了降解。
OD260吸收值增加和DNA降解有什么必然的聯系嗎?隨即小編又用DNA純化試劑盒(Simgen Cat. No. 2101050)把這可能是降解的DNA樣本重新進行純化,重測樣本的OD260值明顯變小了(不是通常的變小10%左右,而是變小了30%以上)。小編忍不住開始猜想:很有可能是降解的小片段DNA在起作用,因為DNA純化試劑盒不能有效地回收小于100 bp的DNA片段。于是小編迫不及待地設計了一個簡單的實驗:
樣本:新鮮提取的細菌基因組DNA
設備:水浴鍋、恒溫培養箱、微量紫外分光光度計(simgen)、移液器等。
實驗內容:將樣本按50μl/支分裝在1.5ml離心管中,蓋上管蓋,分別放置在-20℃冰箱、37℃恒溫箱以及56℃水浴鍋中,每隔相同的時間用紫外分光度計測定它們的濃度、并記錄,最后進行電泳。實驗結果如表一:
表一:相同初始濃度DNA在不同溫度下溫育后的濃度
電泳圖譜如下:
1號為-20℃保存5h
2號為37℃溫育5h
3號為56℃溫育5h
1.0%TAE凝膠電泳20min
從上圖可以看出,1號和2號亮度差別不明顯,3號最暗,但是由表一可得56℃溫育后的DNA濃度最高。理論上56℃溫育后的濃度最高,那么電泳條帶也應該最亮,但是為什么測得的濃度和電泳圖卻對不上呢?我們猜想:這是因為DNA降解后,長的基因組DNA變少導致的,但是3號的拖尾帶也并未變亮,可能是因為在高溫下時間過長而導致DNA被降解成極短片段的核酸甚至單核苷酸,所以其熒光產率也相對較低而導致拖尾變暗。
為了驗證以上猜想,小編立馬查找相關文獻,并獲得了極有價值的以下內容:
表二:不同核酸260 nm處1 OD吸光值的濃度
小編最后還特意拿了PCR引物(小片段單鏈核酸)及dNTPs(單核苷酸)測OD260值,發現還真有吸收值,并且非常高。這似乎充分說明了為什么DNA放置過長時間或反復凍融后濃度變高的原因:DNA降解導致OD260值變大。推而廣之,既然小片段核酸、單鏈核酸對OD260值都有很大的貢獻,那么PCR產物、降解DNA及酶切產物等就都不能單純的用測OD值的方法來估算其濃度了,因為它們或多或少都含有其他小片段DNA。
看來光憑OD260的吸收值的方法來判定核酸濃度并不可靠,因為紫外分光光度計測出的值包含了所有長度和類型的核酸,即包括降解的短片段核酸、單鏈核酸及RNA等,想準確判斷核酸濃度應該以紫外分光光度計測值和電泳相結合進行分析。