DNase I溶液:从储存液到工作液,配错一步全白做
做RNA实验最怕什么?提完RNA跑胶一看,28S和18S条带倒是清晰,但基因组DNA的条带也明晃晃地在那里。qPCR内参Ct值异常、反转录效率忽高忽低——所有问题都指向同一个根源:你的RNA样本里混进了基因组DNA。
DNase I处理是解决这个问题的“标准答案”。但DNase I本身的配制,却让不少实验者栽了跟头。买来的干粉不会配、储存液和工作液搞混、反复冻融导致酶活大幅下降——每一步都可能出错。
本文把储存液与工作液的分层逻辑、不同产品形态的配制方案、操作关键点拆透——帮您一次配对,不再翻车。
一、核心参数一览
| 参数 | 内容 |
|---|---|
| 中文名称 | 脱氧核糖核酸酶I(DNase I) |
| 英文名称 | Deoxyribonuclease I |
| 来源 | 牛胰腺(最常见) |
| 分子量 | ~31 kDa |
| 最适pH | ~7.0–8.0 |
| 活性依赖 | 二价阳离子(Mg²⁺或Mn²⁺)——无金属离子,无活性 |
| 抑制剂 | EDTA、EGTA、SDS、金属离子螯合剂 |
| 灭活方式 | EDTA螯合(终浓度2.5 mM)或65°C加热10分钟 |
二、储存液 vs 工作液——先搞清楚这两个概念
DNase I的配制分为储存液和工作液两个层级,两者不能混用:
| 层级 | 用途 | 特点 |
|---|---|---|
| 储存液 | 长期保存 | 高浓度、含甘油防冻保护、-20°C保存 |
| 工作液 | 上样消化 | 临用现配、稀释至使用浓度、不含EDTA |
三、配制前的关键决策——先看产品形态,再选方案
市面上DNase I产品的形态主要有三种,不同形态的配制逻辑完全不同:
| 产品形态 | 常见品牌/来源 | 你需要做什么 |
|---|---|---|
| 冻干粉 | 天根(RT411)、Thermo Fisher、Sigma | 需溶解配制成储存液,再稀释为工作液 |
| 高浓度甘油储存液(已配制好) | GoldBio、NEB部分产品 | 无需配制储存液,直接取用稀释为工作液 |
| 即用型液体(低浓度,无甘油) | 部分试剂盒配套 | 直接使用,无需任何配制 |
冻干粉的两种溶解逻辑
如果买到的是冻干粉,溶解时有两种方案可选——水溶法(无甘油)和甘油保护法(含甘油),两者保存期限完全不同:
| 溶解方案 | 溶剂 | 保存温度 | 有效期 | 适用场景 |
|---|---|---|---|---|
| 水溶法 | RNase-Free ddH₂O | -20°C冻存 | 9个月(-20°C);6周(4°C) | 干粉复溶、短期使用 |
| 甘油保护法 | 含50%甘油的缓冲液 | -20°C(不结冰) | 长期(避免反复冻融即可) | 高浓度酶液长期保存 |
四、常用储存液配制方案一览
以下是多方来源验证的DNase I储存液配制方案:
| 方案 | 储存液溶剂/缓冲液 | 关键添加剂 | 参考浓度 | 保存条件 | 来源/适用场景 |
|---|---|---|---|---|---|
| 方案一(水溶法) | RNase-Free ddH₂O | 无 | ~2.7 U/μL(1500 U/550 μL) | -20°C 9个月;4°C 6周 | 天根DNase I干粉(RT411) |
| 方案二(Tris+甘油+Mg²⁺) | 20 mM Tris-HCl(pH 7.5) | 50%甘油 + 1 mM MgCl₂ | ≥2 mg/mL | -20°C | Sigma推荐方案 |
| 方案三(Tris+甘油+NaCl) | 20 mM Tris(pH 7.5) | 50%甘油 + 50 mM NaCl | 20,000 U/mL | -20°C分装 | PMC文献,用于DNase I足迹实验 |
| 方案四(Tris+甘油+CaCl₂) | 10 mM Tris-HCl(pH 7.6) | 50%甘油 + 2 mM CaCl₂ | — | -20°C | 部分商品化储存方案 |
| 方案五(稀HCl+甘油法) | 0.0025 N HCl | 50%甘油 | 2 mg/mL | -20°C | CSH Protocols经典配方 |
⚠️ 关于方案五(稀HCl法)的重要说明
CSH Protocols推荐的稀HCl溶解法是经典方法,稀HCl本身对DNase I活性没有影响。但如果后续要将该储存液用于RNA样品的消化处理,且担心极微量酸残留可能对RNA有潜在影响,可改用10 mM Tris-HCl(pH 7.5)代替0.0025 N HCl进行溶解——两者均可获得活性良好的DNase I储存液。
为什么甘油能保护DNase I?
DNase I在反复冻融过程中容易失活。加入50%(v/v)甘油后,溶液在-20°C不会结冰,可以避免冰晶损伤酶蛋白结构,同时保持酶活性稳定。
五、配制步骤——以天根DNase I干粉(1500 U)为例
| 步骤 | 操作 | 关键要点 |
|---|---|---|
| 1 | 准备RNase-Free ddH₂O、无菌枪头 | 所有接触DNase I的耗材必须RNase-Free |
| 2 | 用RNase-Free注射器吸取550 μL RNase-Free ddH₂O | — |
| 3 | 将水注入DNase I干粉瓶中 | 干粉有时会形成透明薄膜贴壁,肉眼看似空瓶——确认有粉,再操作 |
| 4 | 轻柔颠倒混匀至完全溶解 | 禁止涡旋振荡——DNase I是蛋白质,剧烈振荡会变性失活 |
| 5 | 分装成小份(20–50 μL/管),-20°C冻存 | 建议按单次使用量分装,避免反复冻融 |
融化后的储存液怎么处理?
从-20°C取出的DNase I储存液融化后,应置于4°C保存(可保存6周),不要再次冻存。反复冻融是DNase I失活的最常见原因。
六、工作液的配制
工作液临用现配,配制后立即使用,不可保存。
方案A:天根柱式RNA提取方案(以天根试剂盒为例)
每个样品取 10 μL DNase I储存液,加入 70 μL Buffer RDD(天根试剂盒配套的即用型缓冲液),轻柔混匀。
注意:Buffer RDD是天根试剂盒专用缓冲液,非通用试剂。如使用其他品牌试剂盒,请按该品牌说明书配制工作液。
方案B:通用工作液配制逻辑
| 组分 | 用量 | 说明 |
|---|---|---|
| DNase I储存液 | 按实验需求 | 根据目标DNA量和酶活计算 |
| 反应缓冲液(含Mg²⁺) | 补足至终体积 | 必须含二价阳离子,不能含EDTA |
七、五个实验党必看的操作关键点
① 金属离子是“启动开关”
DNase I的活性严格依赖Mg²⁺或Mn²⁺。反应体系中必须含有这些二价阳离子,否则酶“有劲使不出”。
Mg²⁺存在时,DNase I在双链DNA的每条单链上随机产生切口;Mn²⁺存在时,可在同一位点切断DNA双链。
② EDTA是“终止按钮”
要终止DNase I反应,有以下几种方式(按推荐优先级排序):
| 优先级 | 终止方式 | 适用场景 | 注意事项 |
|---|---|---|---|
| 首选 | 柱式纯化 | 所有RNA样品 | 同时去除DNase I和DNA片段,最彻底、最安全 |
| 次选 | 65°C加热10分钟 | 对热稳定RNA | 高温可能导致部分RNA降解 |
| 末选 | 加EDTA至终浓度2.5 mM | 后续需保持RNA完整性 | EDTA会螯合反转录所需的Mg²⁺,后续需补加Mg²⁺ |
③ 融化的储存液不要再冻回去
从-20°C取出的储存液融化后,应置于4°C保存(可保存约6周) ,不要再次冻存
反复冻融是DNase I失活的最常见原因——这也是为什么建议分装成小份后冻存
④ DNase I ≠ RNase-Free DNase I
普通DNase I可能含有RNase污染,用于RNA样品处理时务必选择“RNase-Free”级别的DNase I
不要拿实验室自配的普通DNase I去处理RNA样品
⑤ 用量参考——注意不同厂家的单位定义不同
不同厂家对DNase I活力单位的定义不完全相同:
| 品牌/来源 | 1 U 的定义 |
|---|---|
| Sigma | 37°C、pH 7.0,10 min完全降解1 μg质粒DNA |
| Kunitz单位 | 25°C、pH 7.0,1 min使λDNA的A₂₆₀增加0.001 |
| 天根 | 以产品说明书为准 |
建议:
一般1 U DNase I可消化<1 μg DNA
不同厂家单位定义不同,更换品牌时务必以新品牌说明书为准
首次使用某品牌产品时,建议做预实验优化用量
八、常见问题速查
| 问题 | 原因 | 解决方案 |
|---|---|---|
| DNase I处理后有DNA残留 | ①酶量不足 ②反应时间不够 ③缓冲液含EDTA抑制酶活性 | ①增加酶量 ②延长消化时间 ③检查缓冲液配方 |
| DNase I处理后RNA降解 | 使用的DNase I含RNase污染 | 换用RNase-Free级别DNase I |
| 反复冻融后活性下降 | 冻融损伤酶蛋白 | 分装冻存,每管单次用量 |
| 储存液融化后又冻回去 | 操作不当 | 已融化应置于4°C保存,6周内用完 |
| 不知道自己的产品该配成多少浓度 | 未确认产品形态 | 看试剂瓶标签——是冻干粉还是甘油溶液?按标签说明操作 |
九、商业化即用型产品的价值

厂家联系微信号:19850855600
参考文献
[1] 天根生化. DNase I(RNase-Free)产品说明书(RT411). —— 用于DNase I干粉溶解方案:1500 U干粉溶于550 μL RNase-Free ddH₂O;-20°C保存9个月,融化后4°C可保存6周;禁止涡旋振荡。
[2] STAR Protocols. 2022 Dec 9;3(4):101914. doi:10.1016/j.xpro.2022.101914. —— 用于Tris+甘油+NaCl储存液配方:20 mM Tris pH 7.5,50%甘油,50 mM NaCl,20,000 U/mL。
[3] GoldBio. DNase I Stock Solution for Protein Purification. —— 用于Tris-HCl+甘油法储存液配制。
[4] DNase I Solution (10 mg/mL). Cold Spring Harbor Protocols, 2024. —— 用于稀HCl+甘油配方(0.0025 N HCl + 50%甘油)及纯水法。
[5] Sigma-Aldrich. DNase I from bovine pancreas. —— 用于Sigma单位定义(37°C、pH 7.0,10 min完全降解1 μg质粒DNA)。
[6] DNase I OmniPur® Grade. Sigma-Aldrich. —— 用于甘油保护法配方:20 mM Tris-HCl pH 7.5,50%甘油,1 mM MgCl₂。
[7] 重组DNase I(RNase Free)产品信息. —— 用于10 mM Tris-HCl pH 7.6,2 mM CaCl₂,50%甘油储存液配方。
[8] DNase I(不含RNase)产品说明. Biomart. —— 用于RNase-Free DNase I的用途说明。
[9] DNase I反应终止方法. Coolaber. —— 用于EDTA终止(终浓度2.5 mM)及65°C加热10分钟灭活。


上一篇
返回目录
