核酸中的蛋白质污染鉴定难度大
苯酚-氯仿法是核酸提取的经典方法,却极易在回收水相中的核酸时引入蛋白污染。这将导致:
1 a260读数偏高(核酸在260nm处有吸收),计算核酸浓度偏大;
2 污染蛋白通过抑制或干扰酶促反应,影响下游的rt-pcr及qpcr结果,但是由于蛋白质的消光系数远小于核酸的消光系数(蛋白中色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、半胱氨酸的二硫键在280nm处有吸收),因此需要蛋白质浓度达到较高的水平才能在a260/a280的比值上体现出来(glasel,1995,hubeman,1995,and manchester,1995)1-3,这给核酸中的蛋白质污染鉴定带来很大难度。
解决方案
针对这一难点,nanodrop one/onec和nanodrop eight超微量分光光度计内置了acclaro智能污染物分析系统,能够基于光谱数据库和算法准确识别、鉴定出待测样品中的污染物质,并实时给出校正后样品真实浓度(见下图1)。今天我们通过实验解析蛋白污染对核酸样品纯度、定量的影响,以及nanodrop one是如何准确识别此类污染,并给与准确校正的。
下图1 acclaro智能污染物识别功能提示
样品中可能存在的污染物
1a) 检测结束之后,在浓度前会显示黄色三角形,提示在此dsdna样本中检测到污染物
1b) 吸光度光谱图中,蓝色表示原始光谱(dna加污染物)、绿色表示修正后光谱(dna减污染物)、黄色标识污染物光谱,右上角给出包括校正前后的样品浓度a260/a280、a260/a230比值和存在的污染物及类型
实验过程
将dsdna标准品(鲑鱼精子dna溶液)和蛋白样品(bsa溶液)按照不同比例混合得到九组混合物(见表1)。使用nanodrop one分别测量九组混合物dsdna浓度,每组溶液均重复测量五次,计算平均浓度和标准偏差(sd)(结果见表2)。
表1不同量的dna和蛋白原液混合比例
表2 nanodrop one测量混合物中dna浓度
表2中,the original(uncorrected)dna 浓度是nanodrop one直接测出的数据,the corrected dna浓度(混合物5–9)是nanodrop one acclaro软件分析并校正后的数据。(注:混合物1-4由于污染蛋白浓度过低,不足以触发acclaro软件的分析校正功能,因此使用thermo scientific™ tq analyst™ software package来做光谱分析完成数据校正。)
实验结果
观察该表中original dna浓度数值及纯度比值,可以看出蛋白污染对核酸样品浓度的影响规律:
1 不同程度的蛋白污染,都会导致核酸浓度虚高。且污染蛋白含量越高,核酸的测量值和真实值偏差越大。
2 足够高的蛋白含量才能够引起260/280纯度比值的显著变化。本例中污染蛋白比例占到近72%时,a260/a280纯度比值为1.74,仍处于可接受范围内。当污染水平从72%增加到98%时,a260/a280纯度比值才从1.74稳步降至0.89。
同时,从该表中corrected dna浓度以及黄色警示标识表示可以看出nanodrop one的污染物校正功能特点:
1 能够准确识别并且定量核酸样品中的蛋白污染,超出一般实验可接受范围时给与警示符号提示。
2 使用acclaro软件,校正后的核酸浓度与真实值的偏差控制在10%范围内。即使对于98%的蛋白污染浓度,acclaro给出的校准值依然在此范围内,且具有高度可重复性。
表3所有混合物的校正浓度均在实际dna浓度的10%以内
nanodrop one/onec和nanodrop eight内置的acclaro智能污染物分析系统提供了一种全新的计量学方法,帮助研究人员:
确定样本中的污染物类型;
确定污染物浓度;
获得校正后的核酸浓度;
极大的降低了核酸质控的难度,节约了时间成本、减少了耗材浪费。
基因有限公司简介
基因有限公司作为thermo的忠实合作伙伴,在国内推广nanodrop产品线近20年,在全国19个大中城市设有办事处或者联络点,接下来也将会一如既往地继续为广大客户提供包括nanodrop在内的产品售前咨询、售后支持和仪器维护维修等优质服务。
参考文献
1. glasel, j.a. 1995. validity of nucleic acid purities monitored by 260 nm/280 nm absorbance ratios. biotechniques 18:62–63.
2. huberman, j.a. 1995. importance of measuring nucleic acid absorbance at 240 nm as well as at 260 nm and 280 nm.biotechniques 18:636.
3. manchester, k.l. 1995. value of a260/a280 ratios for the measurement of purity of nucleic acids. biotechniques 19:208-210.