CN102559855B - 曙红及其衍生物在琼脂糖凝胶上dna负染检测中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及DNA检测技术,具体地说是曙红(Eosin Y)及其衍生物在DNA检测中的应用。本发明还提供了应用曙红进行琼脂糖上DNA负染检测的方法,包括步骤:将DNA样品电泳后的凝胶在固定液中固定;染色;显影。本发明具有灵敏度高、操作简单迅速、重现性好、染色背景低、线性范围广、可逆性强、使用安全、成本低廉等优点。
Description
技术领域
本发明涉及DNA检测技术,具体地说涉及DNA检测的一种新型染料。
背景技术
在生命科学研究领域中,作为生物体内的重要大分子,DNA是研究生命现象与本质的物质基础,特别随着基因组学、功能基因组学和结构基因组学的快速发展,它的应用范围越来越广,主要包括:对特定基因功能的识别、新药筛选、疾病诊断、药物作用机理、生物各个时期的发育变化等方面的研究,它几乎渗透到生命科学的各个领域。因此,对DNA的研究具有重要的意义。目前,琼脂糖凝胶电泳是高效分离和分析DNA分子的一种常用方法,使得凝胶上DNA的检测技术对DNA的相关研究起着至关重要的作用。
测定DNA含量的方法有多种,目前用于琼脂糖上DNA研究和测定的方法有荧光染色法、染料染色法、负染法、银染法等。DNA负染检测法因具有快速便捷、价格低廉、低毒等优点而成为DNA检测研究领域的热点之一。
曙红为砖红色粉术状或酱红色结晶,属于萤光黄的四溴衍生物,是最常用的胞浆染料。到目前为止,还没有将其用于DNA负染检测的报道。
发明内容
本发明的目的在于提供曙红及其衍生物在DNA负染检测中的应用。
本发明所述的曙红相关化合物是指以曙红为母核的钠盐、钾盐、铵盐等。
曙红母核为:
下面是本发明一个可用的凝胶检测方法,其包括步骤:
1)将经琼脂糖电泳后的DNA样品凝胶置于固定液中固定5-15min,其中所述固定液为含按重量体积比0.1-5%的乙酸锌水溶液,弃固定液;优选的固定时间为10min,优选的乙酸锌浓度为2.5%;
2)加入染色液染色1-60min,其中所述染色液为含按重量体积比0.1-0.5%的曙红或其衍生物及按体积比为30-60%甲醇的水溶液,弃染色液;优选的染色时间为25min,优选的曙红或其衍生物的浓度为0.4%,甲醇浓度为50%;
3)加入显影液显影1-30min,其中所述显影液为含按重量体积比为0.2-10%乙酸锌及0.5-5%柠檬酸的水溶液,优选的显影时间为20min,优选的乙酸锌浓度为2%,柠檬酸浓度为1%,弃显影液。
用曙红作为DNA检测染料具有如下优点:
1)灵敏度高:比普通染料染色的灵敏度高很多倍;
2)操作简单迅速:操作简便,可在50min内完成;
3)重现性好:受温度、摇床摆动频率等外部条件影响较小;
4)染色背景低;
5)线性范围广:能在较大范围内对DNA进行半定量测定;
6)可逆性强;
7)使用安全:采用低毒性的染料,提高实验操作的安全性,对环境污染小;
8)成本低廉。
附图说明
图1.曙红的化学结构;
图2.(A)曙红染色法中,染色前固定10min和不固定对染色结果的影响,其中(a)是不固定的凝胶,(b)是固定10min的凝胶;(B)固定液中乙酸锌浓度对染色结果的影响,乙酸锌浓度分别为:(a)0.5%,(b)1.5%,(c)2.5%,(d)3.5%,(e)4.5%;DNA载样量(每条带)如下:带1,72ng;带2,36ng;带3,18ng;带4,9ng;带5,4.5ng;带6,2.2ng;带7,1.1ng;带8,0.5ng;
图3.(A)曙红浓度对染色效果的影响,曙红的浓度分别为:(a)0.1%,(b)0.2%,(c)0.3%,(d)0.4%,(e)0.5%;(B)染色时间对染色效果的影响,染色时间分别为:(a)10min,(b)20min,(c)30min,(d)40min,(e)50min;DNA载样量(每条带)如下:带1,72ng;带2,36ng;带3,18ng;带4,9ng;带5,4.5ng;带6,2.2ng;带7,1.1ng;带8,0.5ng;
图4.显影液对染色灵敏度及对比度的影响,(A)显影液中乙酸锌浓度对染色结果的影响,乙酸锌的浓度分别为:(a)0.5%,(b)1.0%,(c)2.0%,(d)3.0%,(e)4.0%;(B)显影液中柠檬酸浓度对染色结果的影响,柠檬酸的浓度分别为:(a)0.1%,(b)0.5%,(c)1%,(d)2%,(e)3%;
图5.曙红染色法与其他DNA检测方法灵敏度的比较。DNA载样量(每条带)如下:带1,72ng;带2,36ng;带3,18ng;带4,9ng;带5,4.5ng;带6,2.2ng;带7,1.1ng;带8,0.5ng。
具体实施方式:
下面结合具体的实施例来进一步阐述本发明。应当理解,这些实施例仅用于说明本发明,而不能限制本发明的保护范围。
实施例1曙红DNA负染
图1是曙红的化学结构式。曙红的DNA染色实验采用下述步骤进行:
1)将经琼脂糖电泳后的DNA样品凝胶置于固定液中固定10min,固定液为含按重量体积比2.5%的乙酸锌水溶液;
2)在染色液中染色25min,染色液为含重量体积比0.4%的曙红及体积比为50%甲醇的水溶液;
3)加入显影液显影20min,显影液为含重量体积比为2.0%乙酸锌及1%柠檬酸的水溶液,弃显影液;
按照上述方法分别用曙红的钠盐、钾盐、铵盐进行DNA染色,结果表明用这些衍生物均能得到类似于曙红的检测结果。
琼脂糖凝胶参照《分子克隆实验指南》第三版相关部分进行。
实验例1凝胶染色前固定液对灵敏度、对比度的影响
按照实施例1的方法进行染色,图2(A)中(a)是未经固定的凝胶,(b)是固定10min的凝胶,DNA载样量(每条带)如下:带1,72ng;带2,36ng;带3,18ng;带4,9ng;带5,4.5ng;带6,2.2ng;带7,1.1ng;带8,0.5ng。说明固定步骤是必要的,其能显著提高染色效果。固定液中使用不同浓度的乙酸锌进行固定,乙酸锌的浓度分别为:(a)0.5%,(b)1.5%,(c)2.5%,(d)3.5%,(e)4.5%。结果如图2(B)所示,实验表明1.5%仍能获得较高的灵敏度,但以2.5%效果最佳。
实验例2曙红浓度对染色效果的影响
按照实施例1的方法,用不同浓度的曙红进行染色,曙红的浓度分别为:(a)0.1%,(b)0.2%,(c)0.3%,(d)0.4%,(e)0.5%。结果如图3(A)所示,实验表明曙红浓度为0.4%时染色效果较好。说明步骤2)中0.4%的曙红浓度能显著提高染色效果。
实验例3染色时间对染色效果的影响
按照实施例1的方法,采用不同的染色时间进行染色,染色时间分别为:(a)5min,(b)15min,(c)25min,(d)35min,(e)45min。结果如图3(B)所示,实验表明染色25min效果较佳,35min次之,时间过长或过短染色效果均会降低。说明步骤2)中25min的染色时间能显著提高染色效果。
实验例4显影液对灵敏度、对比度的影响
显影液中使用不同浓度的乙酸锌和柠檬酸混合液进行显影,乙酸锌的浓度分别为:(a)0.5%,(b)1.0%,(c)2.0%,(d)3.0%,(e)4.0%。结果如图4(A)所示,实验表明乙酸锌浓度为2%时染色效果较好。说明步骤3)中2%的乙酸锌浓度能显著提高染色效果。柠檬酸的浓度分别为:(a)0.1%,(b)0.5%,(c)1%,(d)2%,(e)3%。结果如图4(B)所示,实验表明柠檬酸浓度为1%时染色效果较好。说明步骤3)中1%的柠檬酸浓度能显著提高染色效果。
实验例5曙红染色法与其他DNA检测方法灵敏度的比较
采用不同染色法进行染色,(A)锌咪唑负染法;(B)EB荧光染色法,(C)曙红染色法。DNA载样量(每条带)如下:带1,72ng;带2,36ng;带3,18ng;带4,9ng;带5,4.5ng;带6,2.2ng;带7,1.1ng;带8,0.5ng。结果如图5所示,锌咪唑负染法在带6之后的DNA就已不能被检测到,而对于曙红染色法,在带8处清晰可见DNA条带,同时可见曙红染色法灵敏度与EB荧光染色法相近。
其中曙红染色采用实施例1的方法进行,锌咪唑负染及EB荧光染色分别按下述方式进行:
锌咪唑负染法[1]:
将经琼脂糖电泳分离的DNA样品凝胶水洗三次后,每次15min,放入40mM硫酸锌溶液中15min,接着置于0.2M咪唑溶液中染色5min,再接着置于2M的咪唑溶液中染色45min,最后水洗,其灵敏度为5-6ng。
EB荧光染色法[2]:
电泳之后用0.5mg/mL的EB溶液对琼脂糖进行染色15min,去离子水中水洗2min后,置于紫外透射仪下进行观察、拍照。
参考文献:
[1]Eugenio Hardy Elder PupO Racmar Casalvilla Angela E.Sosa Luis E.Trujillo Eduardo LdpezLila Castellanos-Serra,Negative staining with zinc-imidazole of gel electrophoresis-separatednucleic acids.Electrophoresis 1996,17,1537-1541.
[2]Sambrook,J.,Fritsch,E.F.,Maniatis,T.,Molecular Cloning:A Laboratory Manual,2nd Edn.,Cold Spring Harbor Laboratory Press,New York,1989.
Claims (8)
1.一种DNA检测方法,其包括步骤:
1)将经琼脂糖电泳后的DNA样品凝胶置于固定液中固定5-15min,其中所述固定液为按重量体积比1.5-3.5%的乙酸锌水溶液,弃固定液;
2)加入染色液染色15-35min,其中所述染色液为由按重量体积比0.3-0.5%的曙红及按体积比为30-60%甲醇组成的水溶液,弃染色液;
3)加入显影液显影1-30min,其中所述显影液为由按重量体积比为1.0-4.0%乙酸锌及0.5-2%柠檬酸组成的水溶液,弃显影液;
4)检测。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤1)中DNA样品凝胶固定时间为10min;所述固定液为按重量体积比2.5%的乙酸锌的水溶液。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤2)中染色的时间为25min。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤2)染色液中曙红的浓度按重量体积比为0.4%。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤2)中甲醇浓度按体积比为50%。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤3)中乙酸锌浓度按重量体积比为2%。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤3)中柠檬酸浓度按重量体积比为1%。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤3)中显影的时间为20min。
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