准确地对 DNA 和 RNA 进行定量是可重复分子生物学的前提。两种主要方法主导:分光光度法和荧光测定法。
紫外分光光度法(NanoDrop)
NanoDrop 分光光度计测量直接放置在 pedestal 上的 1–2 µL 样品,利用表面张力形成确定的光程(0.2–1.0 mm)。它测量 230、260 和 280 nm 处的吸光度:
- A₂₆₀ 测量核酸浓度。对于 dsDNA,1 OD₂₆₀ = 50 ng/µL;对于 RNA,1 OD₂₆₀ = 40 ng/µL;对于 ssDNA,1 OD₂₆₀ = 33 ng/µL。
- A₂₈₀ 测量蛋白质和苯酚污染。纯 DNA 样品的 A₂₆₀/A₂₈₀ 比值约为 1.8;纯 RNA 约为 2.0。
- A₂₃₀ 测量有机化合物、离液盐和苯酚。纯核酸的 A₂₆₀/A₂₃₀ 比值应约为 2.0–2.2。
NanoDrop 快速且所需样品量少,但无法区分 DNA 和 RNA,并受核苷酸、单链片段和其他紫外吸收污染物的影响。
荧光定量(Qubit)
Qubit 荧光计使用特异性结合 dsDNA、RNA 或蛋白质的荧光染料。结合后,染料强烈发出荧光,荧光强度与浓度成正比。
Qubit 检测具有高度选择性——dsDNA 检测不检测 ssDNA 或 RNA,RNA 检测不检测 DNA。它们也比分光光度法更灵敏,可检测低至 0.1 ng/µL 的浓度。代价是每次检测的成本(试剂为染料基)和每次检测需要两个校准标准。
方法选择
对于纯化质粒 DNA、无蛋白污染的 PCR 产物的常规定量以及纯度比值检查,使用分光光度法。对于珍贵样品(NGS 文库制备、ChIP DNA)、样品含有核苷酸或降解片段时,或当需要在 RNA 存在下特异性定量 dsDNA 时,使用荧光法。
琼脂糖凝胶定量
对于半定量评估,将样品与已知条带强度的标记物一起在琼脂糖凝胶上电泳。溴化乙锭或 SYBR Safe 荧光强度与质量大致相关。数字凝胶成像系统可以整合条带强度进行估算,但该方法不如分光光度法或荧光法准确。