DNA酶(DNase),对于生物行业的朋友是很常见很重要的东西,其与DNA的反应在实验中算作常态,有时候利用其特性作为实验技术的重要工具,有时候需要防止其干扰影响实验。
DNA酶主要分为几类:DNA水解酶、DNA解旋酶、DNA连接酶、DNA聚合酶。
1.DNA水解酶
一般说DNA酶时都是指DNA水解酶,一种用于切断磷酸二酯键的酶,可以水解核糖-磷酸酯主链上的磷酸二酯键。此类酶又可以分为外切酶和内切酶。
1、 外切核酸酶是从多核苷酸链的一端开始,按序水解3,5磷酸二酯键,降解多核苷酸为单个核苷酸。分别有降解单链和双链的外切核酸酶。
2、 内切核酸酶是水解分子链内部的磷酸二酯键,形成寡核苷酸。常见的就有DNase I、限制性内切酶等。
DNase I,是一种可以消化单链或双链DNA产生单脱氧核苷酸或单链或双链的寡脱氧核苷酸的核酸内切酶。一般可通过纯化牛胰腺方式或者重组酶方式生成,后种方式相对前种方式,RNase的含量水平降低更易控制,当然前种方式也可经过处理达到无RNase的规格,无RNase规格更适合于对RNase敏感的实验,例如去除RNA中的DNA杂质的处理实验。
#B618252 DNase I, RNase-free
DNase I作用广泛,已在多种生物实验技术中成熟使用。
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RNA提取去除DNA
提取RNA的实验中难免会有gDNA残留,当样品中gDNA会影响后续敏感实验,如转录组分析、mRNA表达量分析等,就需要使用DNase I在提取时或提取后降解gDNA。
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体外转录去除DNA
体外转录以DNA为模板合成RNA后,需要将模板DNA残留去除,以免影响后续实验,例如mRNA疫苗开发,需要使用DNase I降解模板DNA以保证产物纯度。
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rRNA去除
RNA是中心法则中DNA到蛋白质的转录介质,包含大量转录信息,转录组分析即对RNA进行分析。但生物体中不编码蛋白的RNA占大多数,会带来转录噪音,其中丰度最高的为rRNA,因此在做生物信息研究转录组测序前,需要将rRNA去除。去除rRNA常用RNA酶消法和探针杂交捕获磁珠吸附方法,RNA酶消法先用DNA探针与rRNA结合,然后依次用RNase H和DNase I降解rRNA和DNA探针,最后剩下无rRNA的RNA模板。
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缺口平移法DNA标记
此方法是实验室中生成DNA探针的一种常用方法。先使用适宜浓度的DNase I在DNA双链中剪切出单链缺口,缺口处形成3’羟基末端。然后利用E.coli DNA Polymerase I的5’到3’外切酶活性,从缺口处5’端切除一个核苷酸,同时利用E.coli DNA Polymerase I的5’到3’聚合酶活性将一个带有标记的核苷酸引入到缺口的3’端修补缺口,缺口平移,标记的核苷酸即进入到DNA链中。
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DNase I足迹分析法
可用于精确研究DNA与蛋白的结合位点。先将待检的DNA双链进行单链末端标记,然后与待检蛋白孵育,加入适量DNase I进行精确到单个核苷酸位置差别的酶切,终止反应后纯化出DNA,采用高分辨率变性丙烯酰胺凝胶电泳分离DNA,显影后即可与对照组分析出蛋白结合的核苷酸序列。
限制性核酸内切酶,是可以识别并附着特定的核苷酸序列,并对每条链中特定部位的两个脱氧核糖核苷酸之间的磷酸二酯键进行切割的一类酶。切点严格,核苷酸序列要求专一。
02DNA解旋酶
可以将双链DNA配对碱基之间的氢键解开,使双链解开为单链,进行复制过程
03DNA连接酶
将DNA片段相连。例如T4 DNA连接酶,可催化粘端或平端双链DNA或RNA中毗邻的5’磷酸基团和3’羟基末端之间形成磷酸二酯键,可修复双链DNA、RNA或DNA/RNA复合体中的单链切口,连接DNA的粘性和平末端。
04DNA聚合酶
在核苷酸序列模板上,将四种脱氧核苷酸(A、T、C、G)按碱基互补原则依次连接,聚合成为一条新的DNA双链。
#B600001 Taq DNA 聚合酶
#B600003 Pfu DNA 聚合酶
实验室耗材无DNA酶要求
由此可见,实验室耗材在被用于一些与DNA酶相关的实验中时,是需要耗材其本身即无DNA酶的,而最常见的DNA酶造成实验影响主要是DNA水解酶。
生工生物在洁净车间环境中生产出无DNA酶污染的耗材,并通过无DNA酶质检,确保每一批耗材不会造成相关错误影响。
荧光探针法检测耗材DNA残留
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