ATT ISOLERA PLASMID-DNA FRÅN Escherichia coli –BAKTERIECELLER 1. Allmänt 2. Princip 3. Lösningar, kärl och redskap som behövs 4. Odling av Escherichia coli –celler som innehåller plasmid 5. Isolering av plasmid-DNA 6. Bestämning av plasmid-DNA:s halt och renhet 7. Att uträkna och ange resultaten 8. Att förstöra avfall 9. Källa 1. Allmänt Plasmiderna är bakteriernas ringformade DNA-molekyler som klarar av att självständigt replikera i värdcellen. Plasmiderna innehåller ofta gener som är gynnsamma för bakteriecellen som t.ex. antibiotikaresistenta gener. 2. Princip Bakteriecellerna sönderdelas med SDS-NaOH -behandlingen. SDS denaturerar bakteriella proteiner och NaOH denaturerar ett kromosomuppbyggt DNA samt plasmid-DNA. Lösningen neutraliseras med kaliumacetat, varvid plasmid-DNA renaturerar tillbaka till sin dubbel(fjädrade) spiralform. Största delen av bakteriernas kromosomuppbyggda DNA och de bakteriella proteinerna (sedimenteras) fälls ut med SDS som bildar ett komplex tillsammans med kalium. SDS/kromosomuppbyggt DNA/proteiner –fällningen centrifugeras till bottnen och plasmid-DNA som blivit kvar i supernatanten (reds) fälls ut med isopropanol och tvättas med 70 % etanol. 3. Lösningar, kärl, redskap och apparater som behövs Alla de lösningar som används bör vara sterila, varför de är färdigt framställda och autoklaverade. Även alla glasvaror samt engångstillbehör i plast, såsom pipettspetsar, Eppendorf- och centrifugrör bör vara sterila. Under hela arbetet ska man använda engångshandskar därför att det på huden finns nukleaser som bryter ner nukleinsyror. LB-(odlingsbad) näringsbuljong 0,5 g 1g 1g jästextrakt NaCl trypton Tillsätt 50 ml vatten och blanda tills ämnena har löst upp sig, justera pH till 7,0 med NaOH. Fyll på till 100 ml med vatten och autoklavera. Efter autoklaveringen ska du i lösningen tillsätta ampicillin (just innan bakterien införs) så att den slutliga koncentrationen i lösningen är 5 mg/100 ml. 1 M Tris, pH 8,0 0,5 M EDTA (dinatrium-EDTA, löses upp först när pH är 8,0) GTE-buffertlösning dvs. Glukos-Tris-EDTA: 50 mM glukos – 25 mM Tris (pH 8,0) – 10 mM EDTA 3 M Kaliumacetatlösning Tillverka först en 5 M kaliumacetatlösning och tillverka först därefter 3 M kaliumacetat enligt följande: 60 ml 5 M kaliumacetat 11,5 ml isättika fyll på med vatten till 100 ml och kontrollera att lösningens pH är 4,8. Lösning P2: 1 % SDS/0,2 M NaOH –lösning TE-buffertlösning: 1 ml 1 M Tris (pH 8,0) 200 l 0,5 M EDTA Fylle på med vatten till 50 ml. Sterilt vatten (15 ml centrifugrör) Eppendorf-rör Pipetter och pipettspetsar (storlek 10 µl – 5 ml) Bords- och Eppendorfcentrifug Engångshandskar Sterila glaskärl 4. Odling av Escherichia coli –celler som innehåller plasmid E. coli -bakterien som plasmiden innehåller har odlats färdigt. 5. Isolering av plasmid-DNA 1. Från E. coli –bakteriebeståndet som har odlats över natten flyttas 2 ml över i två sterila Eppendorf-rör (sammanlagt 4 ml) och cellerna centrifugeras 10 000 rpm i 2 - 3 minuters tid. 2. Lösningen hälls bort och rören får rinna torra. Man ska dock akta sig för att lösgöra celler från rörens botten. 3. Ovanpå båda bottensatserna tillsätts en 200 l GTE-lösning och blandningarna blandas så bra som möjligt så att inte klumpar blir kvar i lösningen. 4. I blandningarna tillsätts en 400 l P2–lösning (SDS/NaOH) och allt blandas väl. 5. Blandningarna flyttas så noggrant som möjligt i Eppendorf-rör och hålls i kylbad i 5 minuter. 6. I blandningarna tillsätt 300 l iskallt 3 M kaliumacetat och innehållet som blandas väl genom att man vänder rören 5 gånger upp och ner. I rören borde en vit fällning börja framträda. 7. Proverna hålls i kylbad 5 minuter, varefter provblandningarna centrifugeras 10 000 rpm i 5 minuters tid. 8. Lösningarna förs över från rören i nya Eppendorf-rör och man aktar sig för att pipettera bottensatserna. 9. I lösningarna tillsätts en lika stor volym isopropanol, korkarna tillsluts och man blandar kraftigt genom att vända rören 5 gånger upp och ner. Proverna får stå 2 minuter i rumsvärme varvid isopropanolet fäller ut nukleinsyrorna. Lösningarna får inte stå länge i rumsvärme därför att även proteiner som eventuellt blivit kvar börjar sedimenteras. 10. Lösningarna centrifugeras 10 000 rpm i 10 minuters tid och lösningarna hälls försiktigt bort från rören. 11. Ovanpå de bottensatser som erhållits hälls 200 l kallt 70 % etanol och rören vänds några gånger upp och ner så att bottensatsen tvättas.. 12. Proverna centrifugeras 10 000 rpm i 2 - 3 minuters tid och lösningarna hälls försiktigt och så noggrant som möjligt bort från rören och proverna lufttorkas i rumsvärme ca 15 minuter. 13. Båda bottensatserna som erhållits löses i en 25 l TE-buffertlösning och förenas. 6. Bestämning av halt och renhet i plasmid-DNA Av provet görs en 1:100 utspädd blandning (1 ml) i sterilt vatten och provet mäts med UVspektrofotometer på våglängden 260 nm och 280 nm (sterilt vatten som nollösning). Av provet beräknas halten, utbytet och renheten utgående från de erhållna resultaten. 7. Att uträkna och ange resultaten På basis av de erhållna resultaten beräknas utbytet. På en skild blankett anges DNA:s renhet, halt och utbyte. På blanketten antecknas även hur utspädningen har gjorts samt även A 260 och A280 värden. Det egna resultatet (renhet) jämförs med värdet i litteraturen. 8. Hantering av avfall Förstör bakterieavfall samt hantera kärl som varit i kontakt med bakterier på vederbörligt sätt. 9. Källa Suominen, I. & Ollikka, P. 2004. Yhdistelmä-DNA-tekniikan perusteet. 3-2. painos. Opetushallitus.