離子交換柱純化DNA

1. 求助離子交換柱純化蛋白的問題

離子交換樹脂是一類具有離子交換功能的高分子材料。在溶液中它能將本身的離子與溶液中的同號離子進行交換。按交換基團性質的不同，離子交換樹脂可分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂兩類。

陽離子交換樹脂大都含有磺酸基（—SO3H）、羧基（—COOH）或苯酚基（—C6H4OH）等酸性基團，其中的氫離子能與溶液中的金屬離子或其他陽離子進行交換。例如苯乙烯和二乙烯苯的高聚物經磺化處理得到強酸性陽離子交換樹脂，其結構式可簡單表示為R—SO3H，式中R代表樹脂母體，其交換原理為
2R—SO3H＋Ca2＋ （R—SO3）2Ca＋2H+

這也是硬水軟化的原理。

陰離子交換樹脂含有季胺基[-N（CH3）3OH]、胺基（—NH2）或亞胺基（—NH2）等鹼性基團。它們在水中能生成OH-離子，可與各種陰離子起交換作用，其交換原理為

R—N（CH3）3OH＋Cl- R—N（CH3）3Cl＋OH-

由於離子交換作用是可逆的，因此用過的離子交換樹脂一般用適當濃度的無機酸或鹼進行洗滌，可恢復到原狀態而重復使用，這一過程稱為再生。陽離子交換樹脂可用稀鹽酸、稀硫酸等溶液淋洗；陰離子交換樹脂可用氫氧化鈉等溶液處理，進行再生。

離子交換樹脂的用途很廣，主要用於分離和提純。例如用於硬水軟化和製取去離子水、回收工業廢水中的金屬、分離稀有金屬和貴金屬、分離和提純抗生素等。

2. 為什麼需要對DNA進行純化

為什麼需要對DNA進行純化
質粒DNA純化的試驗原理：
溴化乙錠通過嵌入鹼基之間而與DNA結合，進而使雙螺旋解旋。由此導致線狀DNA的長度有所增加，作為補償，將在閉環質粒DNA中引入超螺旋單位。最後，超螺旋度大為增加， 從而阻止了溴化乙錠分子的繼續嵌入。但線狀分子不受此限，可繼續結合更多溴化乙錠，直至達到飽和( 每2個鹼基對大約結合1個溴化乙錠分子) 。由於染料的結合量有所差別，線狀和閉環DNA分子在含有飽和量溴化乙錠的氯化銫度中的浮力密度也有所不同。多年來，氯化銫－溴化乙錠梯度平衡離心已成為制備大量質粒DNA 的首選方法。然而該過程既昂貴又費時，為此發展了許多替代方法。其中主要包括利用離子交換層析、凝膠過濾層析、分級沉澱等分離質粒DNA和宿主DNA的方法。盡管這些方法大多數均被束之高閣，但其中最好的方法，也應是聚乙二醇分級沉澱法。
從大腸桿菌細胞中分離質粒DNA的方法眾多，其分離的依據可利用分子大小不同，鹼基組成的差異以及質粒DNA的超螺旋共價閉合環狀結構的特點來進行。鹼基性法抽提效果良好，既經濟且得率較高。抽提到的質量DNA可用於酶切、連接和轉化。對於分子量較大拷貝較少對的質粒DNA，由於DNA片段較大易於損傷斷裂，因此選用呂華銫密度超高離心法抽提DNA，且具有純度高、步驟少、方法穩定且獲得的質量DNA是超螺旋構型等特點。對於高拷貝數質粒，用少量制備法抽提質粒DNA就有足夠量可用於基因操作。

質粒DNA純化的試驗步驟：
測量DNA溶液的體積，按lg/ml的用量精確地加入固體CsCl, 將溶液加溫至30℃助溶。溫和地混勻溶液直到鹽溶解。
每10mlDNA溶液加入0.8ml溴化乙錠溶液（10mg/ml溶於水）；立即將溴化乙錠溶液（漂浮在表層）與DNA－氯化銫溶液混勻， 溶液的終密度應為1.55g/ml（溶液的折射率為1.3860）溴化乙錠濃度大約740μg/ml。【溴化乙錠貯存液應貯存於避光容器內（如用錫箔完全包裹的瓶子），於室溫保存。
室溫下用Sorvall SS34頭（或與其相當的轉頭）以8000rpm離心5min， 浮在溶液上面的水垢狀浮渣是溴化乙錠和細菌蛋白所形成的復合物。
用巴斯德吸管或帶大號針頭的一次性注射器將浮渣下的清亮紅色溶液轉移到離心管中。用輕石蠟油加滿管的其餘部分並封口。
以20℃對所得的密度梯度以45 000rpm離心16h（VTi65 轉頭）、 以45 000rpm離心48h（Ti50轉頭）、以60 000rpm離心24h（Ti65轉頭）或者以60 000rpm離心24h（Ti70.1轉頭）。普通光照下，在梯中心可見兩條DNA區帶， 上部區帶材料通常較少，由線狀的細菌（染色體）DNA和帶切口的環狀質粒DNA組成：下部區帶則由閉環質粒DNA組成。管底部深紅色的沉澱是溴化乙錠RNA復合物，位於CsCl溶液和石蠟油之間的是蛋白質。Beckman Quick-Seal離心管中的CsCl－溴化乙錠梯度可容納4mg 閉環質粒DNA而不至超負荷。如有更大量的質粒存在，將擴展為一條寬頻，並與染色體DNA相重疊。這種問題只有在質粒復制達到極高水平時才會出現，只要將該質粒提取物分為2個梯度即可解決。如出現負荷，可收集整個DNA區高產水平時才會出現，只要將該質粒提取物分為2個梯度即可解決。如出現超負荷，可收集整個DNA區帶，用CsCl溶液（ρ=1.58g/ml）將體積調到15ml，在兩個離心管中再度離心，使DNA達到平衡。
收集DNA帶。將21 號皮下注射針頭插入管的頂端以使空氣進入，為盡量減少污染的機會，首先用18號皮下注射針頭按下述方法收集上部的區帶（雜色體DNA）：用乙醇小心擦拭管外壁以除去任何油脂，然後將一塊Soctch膠帶貼於管外壁。穿過Soctch膠帶將18號皮下注身針頭（其斜面向上）插入管中，以便使針頭的斜面開口恰好位於染色體DNA區帶之下並與該區帶相平行。將粘稠狀DNA收集到一次性使用的管內，用造型粘土塊封住皮下注射針頭的末端並將第2根針頭留於原處。 穿過Soctch 膠帶插入第3根皮下注射針頭（18號），將下部的質粒DNA區帶收集到玻璃或塑料管中。

3. 設計一個利用陰離子交換柱純化一個等電點為7.5的蛋白質的實驗

既然是陰離子交換，就要讓目標蛋白帶負電，那麼緩沖液PH就要大於等電點。緩沖體系的選專擇也很重屬要，一般用TRIS-HCl，特別是弱陰離子柱不可選用帶負電強的磷酸鹽緩沖液，否則上樣液中被交換的將是磷酸根而不是目標蛋白。一般用NaCl平衡後上樣進行離子交換，然後再用較強的陰離子洗脫。

4. 利用吸附柱純化DNA的原理是什麼

看了樓上一些回答，也是學生命類的吧？

專一性的吸附柱用的是和基因探針一樣的原理，人工合成待純化的DNA的一端一定長度序列的反義鏈，並加到吸附柱上，當混合物經過時，需要分離的DNA分子與柱上的探針結合，被留下，其餘的通過。
這樣的離心吸附柱可以高效、專一地與DNA片段結合,同時最大限度除去蛋白質、離子及引物小片段等雜質。
這樣將寡核苷酸片斷結合到柱上，可回收50 bp-50 kb DNA片段。適用於 DNA溶液中只有單一DNA片段或溶液中所有DNA片段都需同時回收的情況。

非專一性的和樓上說的差不多。
純化柱是表面偶聯有二乙胺乙醇(DEAE)的親水性樹脂.DNA純化原理為DNA磷酸基帶負電荷, DEAE帶正電荷, DNA可以在0.1～1.4 mol．L-1的相當大的鹽濃度范圍內仍與DEAE 結合, 當低鹽QBT溶液平衡純化柱後, 即可加樣, 用中等鹽濃度的QC洗去RNA和其他雜質, 最後用高鹽濃度的QF將DNA洗脫下來。
由於傳統的離子交換范圍僅在0.4 mol．L-1以內, 使雜質和DNA 洗脫范圍十分接近, 難於達到滿意的純化效果. 但該柱一經使用, 6h後純化效力即開始下降。估計可能得原因有二, 一是樹脂表面親水性強, 極易吸附蛋白, 糖類, RNA等水容物, 從而使原裝柱經幾次循環後吸附過多雜質, 影響了DEAE吸附DNA的能力, 同時雜質阻塞樹脂間隙, 使液體流過柱子的速度明顯變慢, 二是DEAE與樹脂的偶聯並不十分穩定, 在一經使用後的液體環境中,容易逐步解離.

5. 離子交換層析是DNA濃縮的方法嗎

離子交換層析常用來分離濃縮蛋白質。是利用離子交換劑作為基質，使蛋白質依據其所帶電荷不同被分離的一種柱層析技術

6. 列舉幾個DNA回收的方法及原理

融膠液，可以使瓊脂糖凝膠完全融化。同時採用了一種新型的離子交換柱，在特定條件下，使dna能在離心過柱的瞬間，結合到dna純化柱上，在一定條件下又能將dna充分洗脫，從而實現dna的快速純化。
1.低熔點瓊脂糖挖塊法：在瓊脂糖主鏈導入羥乙基修飾後，其凝固點溫度降為30度，熔化溫度為65度，這一溫度低於絕大多數雙鏈dna的變性溫度，利用這類凝膠純度高熔點低的特點，在水平式瓊脂糖凝膠電泳上，使所需的目的dna片段轉移到低熔點瓊脂糖凝膠內，經65度水浴5-10分鍾，使之溶化，用飽和酚抽提，就可以分離到所需dna.
2.玻璃棉離心法：利用玻璃棉為支持介質，通過離心，使含有目的基因dna片段的溶液從凝膠中析出，經離心管底部的小孔流入套管，再用酚純化、乙醇沉澱，獲得所需的目的基因片段。
3.透析袋電泳法：與常規瓊脂糖電泳原理相同，將含有目的基因片段的凝膠切下來，裝入透析袋中，同時裝入電泳緩沖液，再按常規電泳方法電泳，讓dna在透析袋內走出凝膠塊，再純化緩沖液中的dna片段。
4.deae纖維素紙片回收法：將這種紙片插入到瓊脂糖凝膠，其位置正好在回收的dna條帶的前方，使dna向紙片方向泳動並吸附在紙片上，然後把紙片取出再用洗脫液洗脫吸附的dna

7. 採用離子交換柱純化蛋白時，洗脫採用的離子強度的大小范圍應該如何確定

離子交換純化是利用離子交換劑上的可解離基團（活性基團）對各種離子的親和力不一專樣人達到分離的目的的屬一種分離技術。離子交換劑是含有若幹活性基團 的不溶性物質，即在不溶性母體上引入若干可解離基團而成，根據引入解離基團的不同，可以分為陽離子交換劑和陰離子交換劑。各種離子對離子交換劑的親和力各 不相同，親和力隨離子的價數與原子序數增加而增加，而隨離子水化膜半徑的增加而降低。對具體離子交換純化，需要主要離子交換劑的選擇和處理。洗脫不同蛋白 的最恰當的離子強度液不一定一樣，通常採用濃度梯度和PH梯度相結合的方式洗脫，純化不同的蛋白最好先摸一摸洗脫液的離子濃度和PH值……
……………………
………………………………
離子交換介質 http://proct.bio1000.com/100025/

8. 離子交換介質如何去除dna殘留

摘要：DSD酸是重要的染料中間體。伴隨著酸的生產,產生了大量含氨基和磺酸基的芳香族有機化合物的廢水。離子吸附與交換作為一種有效的化學分離方法,具有優越的分離選擇性和很高的濃縮倍數,操作方便,效果突出。採用離子交換樹脂法處理DSD酸還原廢水,並對該過程進行系統的研究。通過樹脂選型確定出大孔弱鹼性陰離子交換樹脂D301R,其對廢水COD_(Cr)的去除率可達74.7%。對各種不同因素影響下D301R對DSD酸還原廢水吸附交換進行熱力學實驗研究,分別考察了時間、溫度、pH值、鹽含量等對該過程的影響。實驗結果表明,離子交換樹脂對DSD酸還原廢水的吸附平衡時間為6h;該吸附交換過程為放熱過程,溫度越高樹脂吸附交換量越低,低溫有利於樹脂吸附交換反應的進行;高pH值有利於吸附交換的進行;含鹽量對該過程的影響主要是來自於廢水中大量的SO~(2-)_4離子的競爭交換作用。除了上述靜態因素,考察了動態因素對吸附交換的影響。流速低時,處理效果較好,隨著流速的增加,穿透時間提前,並且穿透曲線的形狀趨於平坦,完全穿透時間延長。隨著溶液pH值的增加,流出液的CODCr降低,表明高pH值有利於吸附交換反應。當含鹽量加倍時,穿透時間大大提前,表明含鹽量是影響該吸附交換過程的重要因素之一。以NaOH溶液為洗脫劑,採用高溫、高濃度、低流速洗脫劑洗脫有利於床層的再生。以DSD酸鈉鹽為代表物研究DSD酸在D301R樹脂上的吸附交換過程。分別應用Langmuir模型、Freundlich模型和Langmuir-Freundlich模型採用非線性最小二乘法對等溫平衡吸附數據進行擬合,結果發現Langmuir-Freundlich模型能更准確反映該吸附交換過程。以三參數方程描述該吸附交換過程,獲得了不同溫度時D301R吸附交換DSD酸的標准自由能變以及不同吸附交換量下的吸附交換焓變,從理論上證明了該吸附交換過程是放熱過程。DSD酸鈉鹽在D301R樹脂上的靜態吸附交換顯示了良好的動力學特徵。對動態吸附交換實驗數據進行擬合,其符合一級反應動力學過程。進一步研究測定交換率(F)與時間(t)的關系,發現實驗數據按「[1-3(1-F)~(2/3)+2(1-F)]-t」標繪,呈良好的線性關系,線性相關系數為0.99957,說明該過程為顆粒擴散控制。

9. 陰離子交換樹脂吸附交換質粒DNA的原理是什麼

DNA在溶液狀態下會電離出H離子，本身帶負電荷~~

10. 離子交換柱層析能分離純化蔗糖酶的主要依據是什麼

DEAE-纖維素抄為二乙氨乙基纖維素，是陰離子交換劑。
其原理基於離子交換層析：離子交換層析中，基質是由帶有電荷的樹脂或纖維素組成。
由於蛋白質也有等電點，當蛋白質處於不同的pH條件下，其帶電狀況也不同。陰離子交換基質結合帶有負電荷的蛋白質，所以這類蛋白質被留在柱子上，然後通過提高洗脫液中的鹽濃度等措施，將吸附在柱子上的蛋白質洗脫下來。結合較弱的蛋白質首先被洗脫下來。反之陽離子交換基質結合帶有正電荷的蛋白質，結合的蛋白可以通過逐步增加洗脫液中的鹽濃度或是提高洗脫液的pH值洗脫下來。