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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于基因工程,具体地,涉及一种快速提取酵母基因组dna的方法及应用。
技术介绍
1、酵母在基因工程
中应用广泛,其核心用途涵盖外源蛋白质的高效表达、代谢途径的精细调控以及合成生物学的创新实践。其中,毕赤酵母、酿酒酵母和乳酸克鲁维酵母是最常用的酵母菌株,它们在学术研究和工业生产中均受到了大量的关注与研究。例如,技术人员可通过基因工程手段对酵母细胞进行改造,使其生产生物燃料、有机酸等化学品,此外,酵母还可以用于生产乙肝疫苗,双价hpv疫苗等,应用在人体免疫及动物健康保护上。此外,酵母菌因其基因组小、遗传背景清晰,操作灵活等特点,常被用于基因编辑研究。通过crispr-cas9等技术,酵母已成为探索基因功能和疾病机制的重要载体。
2、研究表明,酵母菌细胞壁的厚度在25~70nm之间,通常占细胞干重的18%~25%。此外,酵母细胞壁成分复杂,其结构呈“三明治”状排列,最外层为甘露聚糖,内层为葡聚糖,在内外层之间夹有一层蛋白质分子,这些蛋白质分子大多以各种形式的酶蛋白存在,如葡聚糖酶,蔗糖酶,碱性磷酸酶等。正是因为酵母坚韧的细胞壁,给后续的提取酵母基因组dna,并进行pcr检测带来了很大的阻碍,从而大大的影响了对酵母细胞进行改造的鉴定与筛选工作。
3、目前常用的获取酵母基因组dna的方法主要有直接法、煮沸法、酶法、玻璃珠研磨法、超声波法等,不过这些方法均存在一定缺陷。要么是稳定性差,有效模板浓度低,要么是操作步骤繁琐,一次性提取模板量少。例如,直接法基因组dna的模板释放过程主要依靠pcr预变性和变
4、为了解决上述提取酵母基因组dna所遇到的问题,有必要专利技术一种简便、快速制备酵母基因组dna的方法,来满足以pcr技术为主要手段的酵母基因工程操作的需求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术的不足,提供一种快速制备酵母基因组dna的方法,从而解决现有提取酵母基因dna操作步骤繁琐、使用有毒试剂、成本高、稳定性差、不适合大量制备等关键问题。
2、为了实现上述目的,本专利技术提供一种提取酵母基因组dna的方法,所述方法包括以下步骤:
3、(1)向96孔板(a)中分装溶液ⅰ,直接挑取生长时长为2~3d的酵母单菌落加入溶液ⅰ中,混匀;所述溶液ⅰ为10~20mmol/l pbs,ph为7.0~7.5;
4、(2)向96孔板(b)中分装溶液ⅱ,吸取96孔板(a)中的悬浮菌体于96孔板(b)中,充分混悬后,将封板膜覆盖在96孔板(b)上,置于25~37℃的环境中静置,以使溶液ⅱ中的成分充分作用于酵母细胞壁;
5、所述溶液ⅱ的组成为:50~60mmol/l naoh,30~50mmol/l tris-hcl,5~10mmol/l edta,0.5~1‰tritonx-100,溶液ⅱ的ph为9.5~10.5;
6、(3)将96孔板(b)放入微波炉中,在400~800w功率条件下加热1~2min,以加热悬浮有菌体的溶液ⅱ;
7、(4)将96孔板(b)从微波炉中取出后,剧烈震动多次,使其充分释放基因组dna,然后放入离心机中离心,沉淀杂质,所得上清液即为酵母基因组dna溶液。
8、根据本专利技术一种优选实施方式,所述溶液ⅰ为10mmol/l pbs ph7.2;所述溶液ⅱ的组成为:55mmol/l naoh,40mmol/l tris-hcl ph7.0,5mmol/l edta,0.5‰tritonx-100。
9、根据本专利技术一种优选实施方式,步骤(1)中,向96孔板(a)中分装溶液i的体积为10~15μl。步骤(2)中,向96孔板(b)中分装溶液ⅱ的体积为90~95μl,吸取的96孔板(a)中悬浮菌体的体积为5~10μl。
10、根据本专利技术一种优选实施方式,步骤(2)中,静置的时间为3~5分钟。
11、根据本专利技术一种优选实施方式,步骤(3)中,微波炉加热的功率为500~700w。具体地,可以选择市售常规微波炉的中火、中高火或高火。
12、根据本专利技术一种优选实施方式,步骤(4)中,将96孔板(b)从微波炉中取出后,弹动所述96孔板(b)使其剧烈震动5~10次。出于操作简便考虑,可直接用手指进行弹动。
13、根据本专利技术一种优选实施方式,步骤(4)中,离心的条件包括:以10000~12000rpm离心30s~60s。
14、根据本专利技术一种优选实施方式,所述96孔板为平面pcr板,本专利技术对所述96孔板的孔体积没有特别限定,优选体积为0.2ml的平面pcr板;所述封板膜为透明pcr封板膜。
15、本专利技术的方法适用于各种酵母dna的提取,包括但不限于毕赤酵母、酿酒酵母或乳酸克鲁维酵母。
16、本专利技术的上述方法可用于在酵母基因工程中,采用本专利技术方法得到的酵母基因组dna可作为pcr扩增体系的模板。
17、本专利技术的主要特征是:采用碱性缓冲液与微波处理酵母细胞相偶联的方法,其具有显著优点。首先,将菌体混悬于溶液ⅱ中,溶液ⅱ的碱性环境及其组分有助于破坏酵母细胞壁和细胞膜,同时稳定基因组dna。随后,将处理好的酵母菌液置于微波环境当中,微波以每秒2450mhz的频率穿透物料,使酵母细胞内的水、多糖、蛋白质等极性分子以相同的频率振荡,通过分子间的碰撞产生的大量摩擦热,导致胞内水分温度升高并汽化,从而实现细胞的膨胀与破裂,与煮沸法通过外部加热不同的是,微波法能使酵母细胞内外同时均匀受热,且升温速率更快。酵母裂解释放的蛋白质等杂质在碱作用下迅速变性,减少对后续基因操作的干扰。
18、相较于传统的酵母基因组dna制备方法,本专利技术提供的快速制备酵母基因组dna的方法对溶液组分和提取方法进行了改进和创新。其优点包括:
19、①溶液ⅱ中所使用的naoh和1m tris-hcl ph7.0的配比经过优化,使最终的溶液ph值维持在9.5~1本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种快速提取酵母基因组DNA的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,向96孔板(A)中分装溶液I的体积为10~15μL。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤(2)中,向96孔板(B)中分装溶液Ⅱ的体积为90~95μL,吸取的96孔板(A)中悬浮菌体的体积为5~10μL;静置的时间为3~5分钟。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(3)中,微波炉加热的功率为500~700W。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(4)中,将96孔板(B)从微波炉中取出后,弹动所述96孔板(B)使其剧烈震动5~10次。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(4)中,离心的条件包括:以10000~12000rpm离心30s~60s。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述96孔板为平面PCR板;所述封板膜为透明PCR封板膜。
9.根据权利要求1所述的
10.权利要求1-9中任意一项所述的方法在酵母基因工程中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种快速提取酵母基因组dna的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,向96孔板(a)中分装溶液i的体积为10~15μl。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤(2)中,向96孔板(b)中分装溶液ⅱ的体积为90~95μl,吸取的96孔板(a)中悬浮菌体的体积为5~10μl;静置的时间为3~5分钟。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(3)中,微波炉加热的功率为500~700w。
【专利技术属性】
技术研发人员:杨江科,苗润发,朱美鑫,田小笛,鲍丙杰,
申请(专利权)人:武汉轻工大学,
类型:发明
国别省市:
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