【9.2.1.2】核酸纯度(A230/A260/A280)

我们通过紫外分光计来测定浓度,测定后看A260/A280值,这个值是判断质粒是否污染的重要标准,一般在1.8-2.0左右,如果低于1.8表示有蛋白质污染。

一、蛋白质DNA为什么能吸收紫外

这是因为DNA中的嘌呤和嘧啶具有共轭双键,-C=C-C=C-,蛋白质中的酪氨酸和色氨酸残基的苯环含有共轭双键,根据共轭双键的数目和种类就会主要吸收(DNA主要吸收260nm,并不代表其他波长就不吸收了)不同波长的紫外,至于为什么会这样,这就是大一学的无机化学里介绍的,会涉及到电子轨道、共轭、大π键等等,科研狗不愿多说,说多了都是泪。

二、纯的DNA紫外吸收波段是怎样的?

上图中大概是碳水化合物(230),DNA(260),蛋白质(280)的紫外吸收示意图(请忽略<200nm或者>400nm波长的曲线)。

三、为什么纯的DNA紫外吸收A260/A280在1.8左右?

正如上图所示,因为DNA的吸收曲线是比较固定的,因此V1/V2既(A260/A280)比值基本恒定,这个比值在1.8左右,所以我们常说的A260/A280的1.8的值就是由此而来。

最后:含有蛋白质污染的DNA自我吸收图谱是怎样的?

上图事宜了DNA中含有蛋白质污染了,因为蛋白质吸收波长主要在280左右,这会导致曲线会在280处有一个上升的趋势,使得V1'/V2' 的比值下降,既我们常说的”如果A260/A280小于1.8,则有蛋白质污染“。

在测定中我们经常还会看见A260/A230,A230是碳水化合物最高吸收峰的吸收波长,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。

四、那A260/A280 、A260/A230到底有何意义?

A260/A280 、A260/A230 是核酸纯度的指示值。 纯净的样品 A260/A280 大于1.8(DNA)或者 2.0(RNA).如果比值低于 1.8 或者 2.0,表示存在蛋白质或者酚类物质的影响。A230 表示样品中存在一些污染物,如碳水化合物、盐(胍盐)等,较纯净的核酸 A260/A230 的比值大于 2.0 。

  • 参考分子克隆指南三,当 0.5% BSA 蛋白质污染时,蛋白污染会导致 A260 和 A280 的数值都下降,其净结果是 A260/280 比值下降,但 A260/280的比值变化并不显著。但蛋白残留会导致 A230 的数值显著上升,显著影响 A260/230 的比值。

  • 也就是说,如果 RNA 样品的 A260/280=1.7,A260 /230=0.5,那么就应该考虑污染原因不是胍盐残留,而是蛋白残留。

  • 酚的最大吸收峰在 270 nm。酚的残留会显著的增加 A230、A260 、A280 的数值,同时酚的吸收峰与核酸的吸收峰合并后,最大吸收峰向270方向偏移, 也就是说最大吸收峰在 270 nm附近。也就是说,如果 RNA 样品的 A260/280=1~1.5,260/230=1~1.5,那么污染原因就应该考虑是酚残留。

  • 胍盐对 RNA 样品吸收有显著影响,会在小于 230 nm处产生大的吸收峰。胍盐残留不会影响 260 和 280 的数值,对 260/280 的比值不会造成大的影响,当然也不影响RNA定量。但胍盐残留对 A260/230 比值具有明显影响。比如 A260/230 的比值小于 0.21 时,A260/280 的比值还>2。

  • 也就是说,如果 RNA 样品的 A260/280>=2,A260/230<1,那么污染原因就应该考虑是胍盐残留。

  • 当 A260/230<1时,只有两种情况。一是胍盐污染,二是蛋白污染。

用分光光度计测量 RNA 时,用水而不是用 TE 缓冲液稀释 RNA 样品会造成 A260/A280 比值下降。原因是低离子强度和低 pH 溶液会增加 280 nm 处的光吸收值。

加氯仿离心后取上清的时候千万不要贪多 ,那样就很容易被蛋白污染,所以现在一般取 400 uL 左右。

参考资料

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