EMSA探针设计后的退火步骤详解

信息来源:金开瑞 作者:genecreate_cn 发布时间:2026-01-14 14:37:21

    EMSA(凝胶迁移率变动分析)实验中,探针退火是制备双链探针的核心步骤,其目的是将人工合成的互补单链DNA(正义链与反义链)通过碱基互补配对形成稳定的双链探针,为后续与蛋白结合反应奠定基础。退火过程需严格控制温度、时间及反应体系,以保证双链形成效率和探针稳定性,具体步骤如下:​

一、退火前准备​

    试剂与耗材准备:将合成的正义链探针、反义链探针(通常为PAGE纯化级)从-20℃冰箱取出,室温放置10分钟平衡至室温,避免反复冻融导致核酸降解;准备无酶离心管、退火缓冲液(常用10×AnnealingBuffer,含100mMTris-HClpH7.5、500mMNaCl、10mMEDTA,也可自行配制)、无酶纯水(DEPC处理水或超纯水)、移液器及吸头(无RNase/DNase)。​

    探针浓度调整:通过Nanodrop检测单链探针的浓度,根据目标双链探针浓度(通常终浓度为10-50μM),计算各单链探针的所需体积。例如,若正义链浓度为200μM、反义链浓度为200μM,需制备20μL终浓度20μM的双链探针,则各取2μL单链探针,加入相应体积的退火缓冲液和无酶纯水。​

    反应体系配制:在无酶离心管中按比例依次加入:正义链探针、反义链探针、10×AnnealingBuffer(终浓度为1×),用无酶纯水补足体系至目标体积(常用10-50μL)。轻轻吹打混匀,避免剧烈震荡导致核酸断裂,短暂离心(1000rpm,1分钟)使液体集中于管底。​

 

二、核心退火流程(梯度降温法)​

    变性处理:将配制好的反应体系放入PCR仪中,设置95℃恒温变性5-10分钟,目的是打破单链探针中的局部二级结构,使两条互补链完全解旋,为后续碱基配对做准备。​

    梯度降温退火:变性结束后,启动PCR仪的梯度降温程序,缓慢降低温度以促进互补链精准配对。常用程序为:95℃→72℃(降温速率0.5-1℃/分钟,保温5分钟)→37℃(降温速率1℃/分钟,保温10分钟)→4℃(保温30分钟);或简化为95℃5分钟后,关闭PCR仪电源,让反应体系随仪器自然冷却至室温(约1-2小时),利用缓慢降温模拟体内核酸复性环境,提高双链形成效率。​

    退火后验证(可选):若需确认退火效果,可取5μL退火产物进行10%-15%非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE),与未退火的单链探针对照。双链探针迁移速率慢于单链探针,若凝胶中出现单一清晰的慢迁移条带,且无明显单链条带,说明退火成功;若存在单链条带,可适当延长退火时间或调整降温速率。​

三、退火后处理与保存​

    即时使用:退火后的双链探针可直接用于EMSA结合反应,使用前需短暂离心,确保液体集中,避免取样误差。​

    长期保存:若暂不使用,需将双链探针分装为小体积(如5μL/管),避免反复冻融,置于-20℃冰箱保存,可稳定存放3-6个月;若为生物素标记探针,需注意避光保存,防止标记基团降解。​

    稀释使用:根据EMSA实验需求,用退火缓冲液或无酶纯水将双链探针稀释至工作浓度(通常为1-10nM),稀释后现配现用,避免长时间放置导致双链解旋。​

 

四、注意事项​

    单链探针的摩尔比需严格控制为1:1,若比例失衡,会导致未结合的单链探针残留,影响EMSA实验结果。​

    退火缓冲液中的NaCl浓度至关重要(通常为50-100mM),低盐环境会降低双链稳定性,高盐则可能导致探针非特异性结合,需严格按照配方配制。​

    避免在退火过程中频繁中断程序或快速降温,否则会导致双链形成不完整、探针二级结构异常,影响后续与蛋白的结合效率。​

    所有操作需在无RNase/DNase环境中进行,防止探针降解,确保实验重复性。




X