如何区分染色体DNA和质粒 DNA

一、前言

在质粒提取中，其原理是基于生物大分子在物理和化学性质上的差异，通过变性、复性、沉淀和纯化等实验步骤进行区分、提取。蛋白质在碱性环境下容易发生变性，使用 SDS (十二烷基硫酸钠)等去垢剂破坏细胞膜时，SDS 与蛋白质发生变性，形成复合物，使其沉淀；RNA 通常会加入 RNase 降解 RNA，但一般 RNase 的加入时间通常在细菌/细胞裂解之后、质粒 DNA 纯化之前，以确保 RNA 被充分降解；最关键的问题是: 如何将染色体 DNA 和质粒 DNA 区分出来？

二、如何区分染色体DNA和质粒DNA

细菌没有细胞核，只有一个拟核(nucleoid)，而染色体 DNA 是环状的，但并非裸露的，上面结合有多种 NAPs(nucleoid-associated proteins)。NAPs 和基因转录活性可以改变拟核的形态结构。这样的话，质粒 DNA 就要简单很多，游离于细胞质中，以共价闭环 cccDNA(convalently closed circular DNA)的形态存在。

在强碱和 SDS 的条件下，染色体 DNA会被降解成线性片段并发生变性。当加入中和液(如醋酸钠)后，染色体 DNA 虽然会复性，但无法恢复其原始的双链结构，而是形成一团缠绕在一起无法溶解的网状结构，通过高速离心，这些变性的染色体 DNA 会与 SDS-protein 复合物一起沉淀到管底，从而与质粒 DNA 分离；然后在强碱环境下，质粒 DNA虽然也发生一定程度的变性，但其两条互补链仍会紧密盘绕在一起，保持双链结构，加入中和液后，质粒 DNA 能够迅速复性，恢复其天然的双链结构，并以溶液状态存在于上清液中，通过后续纯化步骤(过柱或磁珠吸附)，可以进一步获得高纯度的质粒 DNA。

三、有关质粒的产品推荐