DEPC、DN、DNA、DNA02、DNA05、DNase、EDTA、EGTA、HC、HCl、RN、RNA、RNase、RNase-free、TE这些专业词汇在核酸研究中频繁出现。想防止辛辛苦苦提取的核酸一夜之间变“渣”,就得先搞懂它到底是怎么碎的。核酸是由核苷酸“搭建”而成的高分子,一个核苷酸包含含氮碱基、五碳糖和磷酸。五碳糖就像个开关,决定了最终产物是RNA还是DNA。如果五碳糖是核糖,组装起来的就是RNA;换成脱氧核糖,产物就是DNA02。 核酸降解的本质是各种化学键被“打破”。碱基与戊糖之间的氮糖苷键,或者是核苷酸之间的磷酸二酯键,在物理、化学和生物这三个“大坏蛋”的围攻下很容易断裂。断裂可以是酶在帮忙催化,也可能是自发进行的。 物理因素方面,高温会让RNA变得很脆弱,磷酸二酯键迅速水解;剧烈震荡或者过柱子时的剪切力会把链扯断;反复冻融时形成的冰晶会摩擦链间结构;紫外线和γ射线也会把碱基弄坏。 化学因素里,酸性或碱性环境都会啃食磷酸二酯键;氧自由基能抽走碱基的电子导致构象崩塌;苯酚氧化产生的自由基专门攻击磷酸酯键,让DNA直接烂尾。 生物因素包括核酸酶和微生物。DNase和RNase能从内部咬断磷酸二酯键;外切酶像剪刀一样剪掉一个个核苷酸;细菌或真菌要么以核酸为食,要么分泌降解酶把样本吃光。 为了防患于未然,RNA的降解可以从这五个方面着手:断掉RNase来源,实验前擦拭台面;选择无RNase-free的耗材;新鲜提取并马上放液氮或-80℃;在裂解液里加入DEPC等抑制剂;尽量减少反复冻融和保证全程低温。 DNA的预防措施也有六条:简化提取流程减少暴露时间;用Tris-HCl缓冲液稳住pH值;EDTA和EGTA锁住金属离子抑制DNase活性;研磨头钝点速度慢点避免剧烈震荡;分装在TE缓冲液里长期保存;所有操作都要保持无菌状态。 总之,核酸降解没有什么灵丹妙药,只能靠严密的操作细节。记住这三个原则:物理因素可以减少、化学因素可以控制、生物因素可以防范。把每一滴样本都当作孤品对待,你就不会再体会到“一夜回到解放前”那种心碎的感觉了。