核酸提取常见试剂的作用原理

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异硫氰酸胍

强用力的蛋白质变性剂,能迅速溶解蛋白质,导致细胞结构破碎,核蛋白由于其二级结构的破坏消失而迅速与核酸分离。胍盐是破坏蛋白质三维结构的离液剂,在通常使用的蛋白质变性剂中作用最强的是异硫氰酸胍,它们可以使多数蛋白质转换成一随机的卷曲状态。含有强力的阴离子和阳离子基团,它们可以形成较强的氢键。在还原剂存在的情况下,异硫氰酸胍可以断裂氢键,而去垢剂,如SDS存在的情况下,可以破坏疏水作用。

盐酸胍、尿素

盐酸胍是一个核酸酶的强抑制剂,它并不是一种足够强的变性剂,可以允许完整的RNA从富含RNase的组织中提取出来。

4-8M可断裂氢键,有两种可能机制:1变性蛋白和盐酸胍、尿素优先结合,形成变性蛋白-变性剂复合物,当复合物被除去,从而引起N-D反应平衡向右移动,随着变性剂浓度增加,天然状态的蛋白不断转变为复合物,最终导致蛋白质完全变性;2盐酸胍、尿素对氨基酸的增溶作用,能形成氢键,当浓度高时,能破坏水的氢键结构,结果盐酸胍、尿素就称为非极性残基的较好溶剂,使蛋白质内部的疏水残基伸展和溶解性加强,盐酸胍、尿素引起的变性往往是不可逆的。

高浓度尿素使蛋白质变性并抑制Rnase活性

十二烷基肌氨酸钠 使蛋白质解体 变性 巯基试剂

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1防止蛋白质或酶等(如辅酶A)分子中SH基团氧化成二硫键,2在某些酶反应过程中维持体系的还原环境。DTT,DDTE、巯基乙醇应用最广,谷胱甘肽也常应用,由于他是生物体内的还原剂,同时氧化后能被谷胱甘肽还原酶原位释放。DNA提取中,常使用巯基乙醇,维持缓冲液的还原环境,防止多酚类氧化,由于具有一定的毒性,浓度不应高于2%。

巯基乙醇

β-巯基乙醇的主要作用是破坏RNase蛋白质中的二硫键(肽和蛋白质分子中的半胱氨酸残基中的键)。

1 还原蛋白质二硫键,使Rna酶变性

2 抑制酚类氧化,若氧化,核酸会变成灰黑色,苯酚的氧化产物苯醌等氧化物引起磷酸二酯键的断裂及导致RNA和DNA的交联 3 保护蛋白质的巯基 蛋白质提取中需要

巯基乙醇还原二硫键,使RNA酶失活

化学变性剂SDS、尿素、盐酸胍能破坏疏水键、盐键、氢键、范德华力使蛋白质变性但不影响肽键和二硫键,不能使蛋白质彻底变性

加上还原剂巯基乙醇或DTT,能还原二硫键,使RNA彻底变性

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DTT二硫苏糖醇

刺激性气味要小很多,毒性也比巯基乙醇低很多。而且DTT比巯基乙醇的浓度低7倍时,两者效果相近,但DTT价格略高一些。由于容易被空气氧化,因此DTT的稳定性较差;但冷冻保存或在惰性气体中处理能够延长它的使用寿命。由于质子化的硫的亲核性较低,随着pH值的降低,DTT的有效还原性也随之降低;DTT或含有DTT的溶液不能进行高压处理。 抑制Rnase活性

TCEP 三(2-甲酰乙基)膦盐酸盐 半胱氨酸 Trizol

苯酚、异硫氰酸胍、8-羟基喹啉、β-巯基乙醇等。TRIzol的主要成分是苯酚。苯酚的主要作用是裂解细胞,使细胞中的蛋白,核酸物质解聚得到释放。苯酚虽可有效地变性蛋白质,但不能完全抑制RNA酶活性,因此TRIzol中还加入了8-羟基喹啉、异硫氰酸胍、β-巯基乙醇等来抑制内源和外源RNase(RNA酶)。

0.1%的8-羟基喹啉可以抑制RNase,与氯仿联合使用可增强抑制作用。

异硫氰酸胍属于解偶剂,是一类强力的蛋白质变性剂,可溶解蛋白质并使蛋白质二级结构消失,导致细胞结构降解,核蛋白迅速与核酸分离。 β-巯基乙醇的主要作用是破坏RNase蛋白质中的二硫键。 液氮

组织破碎,裂解细胞

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