离子交换柱纯化DNA

1. 求助离子交换柱纯化蛋白的问题

离子交换树脂是一类具有离子交换功能的高分子材料。在溶液中它能将本身的离子与溶液中的同号离子进行交换。按交换基团性质的不同，离子交换树脂可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两类。

阳离子交换树脂大都含有磺酸基（—SO3H）、羧基（—COOH）或苯酚基（—C6H4OH）等酸性基团，其中的氢离子能与溶液中的金属离子或其他阳离子进行交换。例如苯乙烯和二乙烯苯的高聚物经磺化处理得到强酸性阳离子交换树脂，其结构式可简单表示为R—SO3H，式中R代表树脂母体，其交换原理为
2R—SO3H＋Ca2＋ （R—SO3）2Ca＋2H+

这也是硬水软化的原理。

阴离子交换树脂含有季胺基[-N（CH3）3OH]、胺基（—NH2）或亚胺基（—NH2）等碱性基团。它们在水中能生成OH-离子，可与各种阴离子起交换作用，其交换原理为

R—N（CH3）3OH＋Cl- R—N（CH3）3Cl＋OH-

由于离子交换作用是可逆的，因此用过的离子交换树脂一般用适当浓度的无机酸或碱进行洗涤，可恢复到原状态而重复使用，这一过程称为再生。阳离子交换树脂可用稀盐酸、稀硫酸等溶液淋洗；阴离子交换树脂可用氢氧化钠等溶液处理，进行再生。

离子交换树脂的用途很广，主要用于分离和提纯。例如用于硬水软化和制取去离子水、回收工业废水中的金属、分离稀有金属和贵金属、分离和提纯抗生素等。

2. 为什么需要对DNA进行纯化

为什么需要对DNA进行纯化
质粒DNA纯化的试验原理：
溴化乙锭通过嵌入碱基之间而与DNA结合，进而使双螺旋解旋。由此导致线状DNA的长度有所增加，作为补偿，将在闭环质粒DNA中引入超螺旋单位。最后，超螺旋度大为增加， 从而阻止了溴化乙锭分子的继续嵌入。但线状分子不受此限，可继续结合更多溴化乙锭，直至达到饱和( 每2个碱基对大约结合1个溴化乙锭分子) 。由于染料的结合量有所差别，线状和闭环DNA分子在含有饱和量溴化乙锭的氯化铯度中的浮力密度也有所不同。多年来，氯化铯－溴化乙锭梯度平衡离心已成为制备大量质粒DNA 的首选方法。然而该过程既昂贵又费时，为此发展了许多替代方法。其中主要包括利用离子交换层析、凝胶过滤层析、分级沉淀等分离质粒DNA和宿主DNA的方法。尽管这些方法大多数均被束之高阁，但其中最好的方法，也应是聚乙二醇分级沉淀法。
从大肠杆菌细胞中分离质粒DNA的方法众多，其分离的依据可利用分子大小不同，碱基组成的差异以及质粒DNA的超螺旋共价闭合环状结构的特点来进行。碱基性法抽提效果良好，既经济且得率较高。抽提到的质量DNA可用于酶切、连接和转化。对于分子量较大拷贝较少对的质粒DNA，由于DNA片段较大易于损伤断裂，因此选用吕华铯密度超高离心法抽提DNA，且具有纯度高、步骤少、方法稳定且获得的质量DNA是超螺旋构型等特点。对于高拷贝数质粒，用少量制备法抽提质粒DNA就有足够量可用于基因操作。

质粒DNA纯化的试验步骤：
测量DNA溶液的体积，按lg/ml的用量精确地加入固体CsCl, 将溶液加温至30℃助溶。温和地混匀溶液直到盐溶解。
每10mlDNA溶液加入0.8ml溴化乙锭溶液（10mg/ml溶于水）；立即将溴化乙锭溶液（漂浮在表层）与DNA－氯化铯溶液混匀， 溶液的终密度应为1.55g/ml（溶液的折射率为1.3860）溴化乙锭浓度大约740μg/ml。【溴化乙锭贮存液应贮存于避光容器内（如用锡箔完全包裹的瓶子），于室温保存。
室温下用Sorvall SS34头（或与其相当的转头）以8000rpm离心5min， 浮在溶液上面的水垢状浮渣是溴化乙锭和细菌蛋白所形成的复合物。
用巴斯德吸管或带大号针头的一次性注射器将浮渣下的清亮红色溶液转移到离心管中。用轻石蜡油加满管的其余部分并封口。
以20℃对所得的密度梯度以45 000rpm离心16h（VTi65 转头）、 以45 000rpm离心48h（Ti50转头）、以60 000rpm离心24h（Ti65转头）或者以60 000rpm离心24h（Ti70.1转头）。普通光照下，在梯中心可见两条DNA区带， 上部区带材料通常较少，由线状的细菌（染色体）DNA和带切口的环状质粒DNA组成：下部区带则由闭环质粒DNA组成。管底部深红色的沉淀是溴化乙锭RNA复合物，位于CsCl溶液和石蜡油之间的是蛋白质。Beckman Quick-Seal离心管中的CsCl－溴化乙锭梯度可容纳4mg 闭环质粒DNA而不至超负荷。如有更大量的质粒存在，将扩展为一条宽带，并与染色体DNA相重叠。这种问题只有在质粒复制达到极高水平时才会出现，只要将该质粒提取物分为2个梯度即可解决。如出现负荷，可收集整个DNA区高产水平时才会出现，只要将该质粒提取物分为2个梯度即可解决。如出现超负荷，可收集整个DNA区带，用CsCl溶液（ρ=1.58g/ml）将体积调到15ml，在两个离心管中再度离心，使DNA达到平衡。
收集DNA带。将21 号皮下注射针头插入管的顶端以使空气进入，为尽量减少污染的机会，首先用18号皮下注射针头按下述方法收集上部的区带（杂色体DNA）：用乙醇小心擦拭管外壁以除去任何油脂，然后将一块Soctch胶带贴于管外壁。穿过Soctch胶带将18号皮下注身针头（其斜面向上）插入管中，以便使针头的斜面开口恰好位于染色体DNA区带之下并与该区带相平行。将粘稠状DNA收集到一次性使用的管内，用造型粘土块封住皮下注射针头的末端并将第2根针头留于原处。 穿过Soctch 胶带插入第3根皮下注射针头（18号），将下部的质粒DNA区带收集到玻璃或塑料管中。

3. 设计一个利用阴离子交换柱纯化一个等电点为7.5的蛋白质的实验

既然是阴离子交换，就要让目标蛋白带负电，那么缓冲液PH就要大于等电点。缓冲体系的选专择也很重属要，一般用TRIS-HCl，特别是弱阴离子柱不可选用带负电强的磷酸盐缓冲液，否则上样液中被交换的将是磷酸根而不是目标蛋白。一般用NaCl平衡后上样进行离子交换，然后再用较强的阴离子洗脱。

4. 利用吸附柱纯化DNA的原理是什么

看了楼上一些回答，也是学生命类的吧？

专一性的吸附柱用的是和基因探针一样的原理，人工合成待纯化的DNA的一端一定长度序列的反义链，并加到吸附柱上，当混合物经过时，需要分离的DNA分子与柱上的探针结合，被留下，其余的通过。
这样的离心吸附柱可以高效、专一地与DNA片段结合,同时最大限度除去蛋白质、离子及引物小片段等杂质。
这样将寡核苷酸片断结合到柱上，可回收50 bp-50 kb DNA片段。适用于 DNA溶液中只有单一DNA片段或溶液中所有DNA片段都需同时回收的情况。

非专一性的和楼上说的差不多。
纯化柱是表面偶联有二乙胺乙醇(DEAE)的亲水性树脂.DNA纯化原理为DNA磷酸基带负电荷, DEAE带正电荷, DNA可以在0.1～1.4 mol．L-1的相当大的盐浓度范围内仍与DEAE 结合, 当低盐QBT溶液平衡纯化柱后, 即可加样, 用中等盐浓度的QC洗去RNA和其他杂质, 最后用高盐浓度的QF将DNA洗脱下来。
由于传统的离子交换范围仅在0.4 mol．L-1以内, 使杂质和DNA 洗脱范围十分接近, 难于达到满意的纯化效果. 但该柱一经使用, 6h后纯化效力即开始下降。估计可能得原因有二, 一是树脂表面亲水性强, 极易吸附蛋白, 糖类, RNA等水容物, 从而使原装柱经几次循环后吸附过多杂质, 影响了DEAE吸附DNA的能力, 同时杂质阻塞树脂间隙, 使液体流过柱子的速度明显变慢, 二是DEAE与树脂的偶联并不十分稳定, 在一经使用后的液体环境中,容易逐步解离.

5. 离子交换层析是DNA浓缩的方法吗

离子交换层析常用来分离浓缩蛋白质。是利用离子交换剂作为基质，使蛋白质依据其所带电荷不同被分离的一种柱层析技术

6. 列举几个DNA回收的方法及原理

融胶液，可以使琼脂糖凝胶完全融化。同时采用了一种新型的离子交换柱，在特定条件下，使dna能在离心过柱的瞬间，结合到dna纯化柱上，在一定条件下又能将dna充分洗脱，从而实现dna的快速纯化。
1.低熔点琼脂糖挖块法：在琼脂糖主链导入羟乙基修饰后，其凝固点温度降为30度，熔化温度为65度，这一温度低于绝大多数双链dna的变性温度，利用这类凝胶纯度高熔点低的特点，在水平式琼脂糖凝胶电泳上，使所需的目的dna片段转移到低熔点琼脂糖凝胶内，经65度水浴5-10分钟，使之溶化，用饱和酚抽提，就可以分离到所需dna.
2.玻璃棉离心法：利用玻璃棉为支持介质，通过离心，使含有目的基因dna片段的溶液从凝胶中析出，经离心管底部的小孔流入套管，再用酚纯化、乙醇沉淀，获得所需的目的基因片段。
3.透析袋电泳法：与常规琼脂糖电泳原理相同，将含有目的基因片段的凝胶切下来，装入透析袋中，同时装入电泳缓冲液，再按常规电泳方法电泳，让dna在透析袋内走出凝胶块，再纯化缓冲液中的dna片段。
4.deae纤维素纸片回收法：将这种纸片插入到琼脂糖凝胶，其位置正好在回收的dna条带的前方，使dna向纸片方向泳动并吸附在纸片上，然后把纸片取出再用洗脱液洗脱吸附的dna

7. 采用离子交换柱纯化蛋白时，洗脱采用的离子强度的大小范围应该如何确定

离子交换纯化是利用离子交换剂上的可解离基团（活性基团）对各种离子的亲和力不一专样人达到分离的目的的属一种分离技术。离子交换剂是含有若干活性基团 的不溶性物质，即在不溶性母体上引入若干可解离基团而成，根据引入解离基团的不同，可以分为阳离子交换剂和阴离子交换剂。各种离子对离子交换剂的亲和力各 不相同，亲和力随离子的价数与原子序数增加而增加，而随离子水化膜半径的增加而降低。对具体离子交换纯化，需要主要离子交换剂的选择和处理。洗脱不同蛋白 的最恰当的离子强度液不一定一样，通常采用浓度梯度和PH梯度相结合的方式洗脱，纯化不同的蛋白最好先摸一摸洗脱液的离子浓度和PH值……
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离子交换介质 http://proct.bio1000.com/100025/

8. 离子交换介质如何去除dna残留

摘要：DSD酸是重要的染料中间体。伴随着酸的生产,产生了大量含氨基和磺酸基的芳香族有机化合物的废水。离子吸附与交换作为一种有效的化学分离方法,具有优越的分离选择性和很高的浓缩倍数,操作方便,效果突出。采用离子交换树脂法处理DSD酸还原废水,并对该过程进行系统的研究。通过树脂选型确定出大孔弱碱性阴离子交换树脂D301R,其对废水COD_(Cr)的去除率可达74.7%。对各种不同因素影响下D301R对DSD酸还原废水吸附交换进行热力学实验研究,分别考察了时间、温度、pH值、盐含量等对该过程的影响。实验结果表明,离子交换树脂对DSD酸还原废水的吸附平衡时间为6h;该吸附交换过程为放热过程,温度越高树脂吸附交换量越低,低温有利于树脂吸附交换反应的进行;高pH值有利于吸附交换的进行;含盐量对该过程的影响主要是来自于废水中大量的SO~(2-)_4离子的竞争交换作用。除了上述静态因素,考察了动态因素对吸附交换的影响。流速低时,处理效果较好,随着流速的增加,穿透时间提前,并且穿透曲线的形状趋于平坦,完全穿透时间延长。随着溶液pH值的增加,流出液的CODCr降低,表明高pH值有利于吸附交换反应。当含盐量加倍时,穿透时间大大提前,表明含盐量是影响该吸附交换过程的重要因素之一。以NaOH溶液为洗脱剂,采用高温、高浓度、低流速洗脱剂洗脱有利于床层的再生。以DSD酸钠盐为代表物研究DSD酸在D301R树脂上的吸附交换过程。分别应用Langmuir模型、Freundlich模型和Langmuir-Freundlich模型采用非线性最小二乘法对等温平衡吸附数据进行拟合,结果发现Langmuir-Freundlich模型能更准确反映该吸附交换过程。以三参数方程描述该吸附交换过程,获得了不同温度时D301R吸附交换DSD酸的标准自由能变以及不同吸附交换量下的吸附交换焓变,从理论上证明了该吸附交换过程是放热过程。DSD酸钠盐在D301R树脂上的静态吸附交换显示了良好的动力学特征。对动态吸附交换实验数据进行拟合,其符合一级反应动力学过程。进一步研究测定交换率(F)与时间(t)的关系,发现实验数据按“[1-3(1-F)~(2/3)+2(1-F)]-t”标绘,呈良好的线性关系,线性相关系数为0.99957,说明该过程为颗粒扩散控制。

9. 阴离子交换树脂吸附交换质粒DNA的原理是什么

DNA在溶液状态下会电离出H离子，本身带负电荷~~

10. 离子交换柱层析能分离纯化蔗糖酶的主要依据是什么

DEAE-纤维素抄为二乙氨乙基纤维素，是阴离子交换剂。
其原理基于离子交换层析：离子交换层析中，基质是由带有电荷的树脂或纤维素组成。
由于蛋白质也有等电点，当蛋白质处于不同的pH条件下，其带电状况也不同。阴离子交换基质结合带有负电荷的蛋白质，所以这类蛋白质被留在柱子上，然后通过提高洗脱液中的盐浓度等措施，将吸附在柱子上的蛋白质洗脱下来。结合较弱的蛋白质首先被洗脱下来。反之阳离子交换基质结合带有正电荷的蛋白质，结合的蛋白可以通过逐步增加洗脱液中的盐浓度或是提高洗脱液的pH值洗脱下来。