干货 | 你对“全能选手”DNase I 了解多少?
来宝网 2022/4/14点击2256次
干货 | 你对“全能选手”DNase I 了解多少?
脱氧核糖核酸酶I(Deoxyribonuclease I, DNase I),是一种可以消化单链或双链DNA的非特异性核酸内切酶。它能够水解磷酸二酯键,产生含有5'-磷酸基团和3'-OH基团的单脱氧核苷酸和寡脱氧核苷酸。DNase I最佳的工作pH范围是7-8,其活性依赖于Ca2+,并可被二价金属离子如Mn2+,Mg2+,Zn2+等激活。在Mg2+存在条件下,DNase I 随机剪切双链DNA的任意位点;Mn2+存在条件下,DNase I可在同一位点剪切DNA双链,形成平末端,或1-2个核苷酸突出的粘末端。
图1:DNase I在Mg2+以及Mn2+存在下可切割dsDNA原理图常见的DNase I主要从牛胰腺中纯化或为重组酶。与从牛胰腺中纯化的DNase I相比,重组酶来源的内源性RNase水平相对较低或者能够制备成无RNase产品形式,更适合对RNase敏感的应用,如从RNA样品中去除DNA。提到应用,DNase I除了大家熟知的用于维护RNA完整性相关实验,如提取不含DNA的RNA,反转录前制备无gDNA的RNA模板以及体外转录后降解DNA模板外,还可用于rRNA去除中消化DNA探针,缺口平移进行DNA标记,足迹法分析DNA-蛋白质相互作用,生成随机的DNA文库,减少细胞裂解物或蛋白提取物的粘性,在细胞培养过程中作为添加物来消化细胞间的粘连,在细胞凋亡TUNEL检测中部分剪切基因组DNA作为阳性对照等。综上所述,DNase I几乎可用于任何需要酶切DNA的应用中。下面小编简单介绍几种常见的应用。RNA作为实验室常研究的样本,其质量的高低很大程度上会直接影响实验数据的质量。一般在RNA提取过程中无法完全避免gDNA残留,因此,在进行具有挑战性的下游应用(例如mRNA表达量分析,转录组分析等)之前,通常建议对RNA样本进行DNase I处理,消化残留的gDNA。消化gDNA步骤可以在RNA提取期间、RNA提取后或者RNA反转录之前进行。 | | |
| TRIeasyTM 总RNA提取试剂(同Trizol) | |
MolPure® Cell/Tissue Total RNA Kit 细胞/组织总RNA提取试剂盒 | |
MolPure® Plant Plus RNA Kit 多糖多酚植物RNA提取试剂盒 | |
MolPure® Viral DNA/RNA Kit 病毒DNA/RNA提取试剂盒 | |
| Recombinant DNase I (RNase-free) | |
| Hifair® Ⅲ1st Strand cDNA Synthesis SuperMix for qPCR (gDNA digester plus) | |
| Hieff UNICON® Universal Blue qPCR SYBR Master Mix | |
体外转录(IVT)主要是以DNA为模板,加上对应的底物和缓冲液通过体外转录得到RNA。在体外转录实验中,常用T7,T3,SP6等RNA聚合酶进行RNA合成,合成后的RNA可能会有DNA残留,消除DNA残留有利于下游实验的开展。如在mRNA疫苗开发阶段,残留的去除是关键的步骤,可以减少下游纯化难度并增加产品的纯度。通常使用Recombinant DNase I (RNase-free) 去除模板DNA。 | | |
| Hieff Canace® Plus High-Fidelity DNA Polymerase高保真酶 | |
Hieff Clone® Universal One Step Cloning Kit 无缝克隆试剂盒 | |
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| Hifair® T7 High Yield RNA Synthesis Kit | |
UCF.ME® T7 RNA Polymerase GMP-grade(50 U/μL) | |
T7 RNA polymerase (50 U/μL) | |
NTP Set Solution (ATP, CTP, UTP, GTP, 100 mM each) | |
UCF.ME® Pyrophosphatase,Inorganic GMP-grade | |
UCF.ME® Murine RNase inhibitor GMP-grade | |
| UCF.ME® Deoxyribonuclease I (DNase I) GMP-grade | |
| UCF.ME® mRNA Vaccinia Capping Enzyme GMP-grade | |
UCF.ME® mRNA Cap 2´-O-Methyltransferase GMP-grade | |
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S-adenosylmethionine (SAM)(32mM) | |
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在生物体内,rRNA丰度高且非常保守,其对于获取生物信息研究意义不大,所以在RNA建库测序中常会先将rRNA去除。目前rRNA的去除方式以RNA酶消法为主,主要操作步骤与原理如下:1.提取Total RNA;
2.单链DNA探针和rRNA分子杂交结合(注:需要设计与合成rRNA 特异性单链 DNA 探针);
3.RNase H降解杂交的rRNA;
4.DNase I降解DNA 探针;
5.rRNA被成功去除,剩下非rRNA的RNA模板。
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| Hieff NGS® MaxUp rRNA Depletion Kit (Human/Mouse/Rat) MaxUp核糖体RNA去除试剂盒(人/小鼠/大鼠) | |
| Hieff NGS® MaxUp rRNA Depletion Kit (Plant) MaxUp核糖体RNA去除试剂盒(植物) | |
| Hieff NGS® MaxUp Human rRNA Depletion Kit (rRNA & ITS/ETS) MaxUp核糖体RNA去除试剂盒(Human rRNA&ITS/ETS) | |
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| Recombinant DNase I (RNase-free) | |
缺口平移法,是实验室最常用的一种脱氧核糖核酸探针标记法。该方法是DNase I与E.coli DNA Polymerase I的联合作用实现的。1.先用适宜浓度的DNase I在待标记的双链DNA的每一条链上产生若干个单链缺口,缺口处形成3’羟基末端。
2.再用E.coli DNA Polymerase I的5’→3’外切酶活性从缺口处5’端切除一个核苷酸,同时E.coli DNA Polymerase I的5’→3’聚合酶活性将一个带标记的核苷酸引入到缺口的3'端,以修补缺口,随着缺口在DNA链上的移动,标记的核苷酸就掺入到新合成的DNA链中。

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| Deoxyribonuclease I (DNase I) from bovine pancreas | |
| Recombinant DNase I (RNase-free) | |
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DNase I足迹法分析实验是一种精确鉴定DNA结合蛋白在DNA分子上的结合位点的检测方法。其原理是蛋白结合在DNA片段上,能保护结合部位不被DNase I破坏,DNA分子经酶切作用后遗留下该片段(即“足迹”),进而可以确定其序列。在凝胶图片中,相应与蛋白结合的部位没有条带。1.将待检双链DNA分子进行单链末端标记。
2.将蛋白质和DNA混合后,加入适量的DNase I进行酶切,形成不同长度的DNA片段。该过程需要控制酶的用量,最好保证相邻的DNA片段只相差一个核苷酸,并列设置未加蛋白质的对照。
3.从DNA上除去蛋白质,将变性的DNA用PAGE电泳分离,放射自显影,与对照组相比后解读出足迹部位的核苷酸序列。
常见应用:转录调控蛋白通过与启动子区域结合来调控靶标基因的转录。相关实验:凝胶阻滞实验(EMSA)。EMSA可以确定蛋白是否与DNA直接结合,而DNase I足迹法分析实验则可以精确鉴定其结合的DNA序列。
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Deoxyribonuclease I (DNase I) from bovine pancreas 脱氧核糖核酸酶I,来源于牛胰腺(CAT#10607,10608) | | 主要应用于蛋白质研究: 从蛋白制备物中去除 DNA。 |
Recombinant DNase I (RNase-free)(CAT#10325) | | 适用于各种应用:从 RNA 和蛋白制备物中去除 DNA,如对RNase敏感的cDNA文库或用于RT-PCR实验样品制备。 |
UCF.ME® Deoxyribonuclease I (DNase I) GMP-grade(CAT#10611) | 无RNase残留,GMP药用级别。采用药用规格原辅料生产,符合GMP规范的产品生产与质量管理规程保障生产过程及所有原辅料可追溯。 | 适用于各种应用:从 RNA 和蛋白制备物中去除 DNA,如对RNase敏感的cDNA文库或用于RT-PCR实验样品制备。 |
好了,以上就是对“全能选手”DNase I 的简单介绍,您用 DNase I 做什么实验?实验有什么建议或者问题想分享的,欢迎在文末留言![1]Song C, Zhang S, Huang H. Choosing a suitable method for the identification of replication origins in microbial genomes. Front Microbiol, 2015, 6: 1049.
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