Worthington丨艾美捷代理脱氧核糖核酸酶I：DNA的精密剪刀与分子生物学的重要工具

在生命科学的微观世界里，核酸是承载遗传信息的核心物质。如同我们需要整理和编辑文本一样，研究人员常常需要对DNA分子进行精确的“切割”与“清除”。在这个过程中，脱氧核糖核酸酶I（DNase I）（货号：WBC-LS002147） 扮演着不可或缺的角色。它如同一把分子剪刀，能够特异性地切断DNA链，是现代分子生物学、细胞生物学和生物技术领域中一种至关重要的工具酶。

一、酶学特性：一把精准的分子剪刀

DNaseI来源于牛胰腺，是一种内切酶。这意味着它不需要从DNA链的末端开始工作，而是可以直接从链的内部进行切割。

*切割机制与产物：它专一性地水解DNA骨架中的磷酸二酯键。值得注意的是，它对切割位点具有偏好性，更倾向于切割嘧啶核苷酸（即胞嘧啶C和胸腺嘧啶T）相邻的位点。每一次切割，都会产生一个带有游离3‘-羟基末端和一个5’-磷酸末端的DNA片段。经过DNaseI的充分消化，所得DNA片段的平均长度约为四核苷酸，这表明其切割是相对频繁和随机的。

*单位定义：DNaseI的酶活力单位有明确的定义。一个单位是指在pH5.0、25°C的条件下，每分钟作用于高聚合度DNA，使每毫升反应液在260nm波长下的吸光度增加0.001所需的酶量。需要注意的是，不同生产商对“Kunitz单位”的测定标准可能存在差异。例如，沃辛顿的测定方法更为严谨，其定义的一个Kunitz单位能够在特定缓冲体系（含Mg??和Ca??）中，于37°C下10分钟内完全消化1微克的λDNA。

二、多元化的应用场景

沃辛顿公司提供不同纯度级别的DNaseI，以满足多样化的实验需求。这些应用广泛而关键：

1.分子生物学研究的核心工具：

*RNA制备：在提取高质量的总RNA时，最大的挑战之一便是去除基因组DNA的污染。高纯度的DNaseI（如产品代码DPRF和DPRFS）能够高效降解DNA，同时因其核酸酶和蛋白酶活性极低，能确保RNA分子的完整性和结构蛋白、酶的活性不受影响。这对于后续的RT-PCR、核RNA分离等实验至关重要。

*分子克隆与探针制备：在质粒构建、DNA图谱分析、缺口平移标记以及通过RNA聚合酶合成RNA探针等经典技术中，DNaseI都是关键的辅助试剂。

2.细胞培养与蛋白质研究：

*在细胞培养过程中，受损的细胞会将其DNA释放到培养液中，导致培养液变得粘稠，影响细胞生长和传代操作。使用DNaseI（如产品代码DP和DCLS）可以有效地降解这些游离DNA，显著降低溶液粘度，改善培养环境。

*在膜蛋白或细胞器分离过程中，DNaseI可用于清除膜结合的DNA片段，从而获得更纯净的蛋白质样品。

三、稳定性与储存指南

妥善的储存是保证DNaseI活性的前提。所有级别的沃辛顿DNaseI在2-8°C下均可稳定保存2-3年。其中，DPRFS可储存于-20°C。

对于需要配制成溶液长期保存的情况，则需要遵循特定指南：

*储存缓冲液：推荐使用pH4.5的5mM乙酸钠、1mM钙离子缓冲液。钙离子对于维持酶的构象和活性至关重要，因此必须避免使用磷酸盐或EDTA等螯合剂，因为它们会络合钙离子，导致酶失活。

*分装与冻存：应将酶溶液分装成单次使用的小份，并储存于-20°C或-70°C，可稳定保存长达一年。必须严格遵守仅冻融一次的原则，因为反复冻融会严重损害酶活性。解冻后的分装液在冰箱中可稳定数周。

*甘油保存法：一个非常实用的方法是加入50%的甘油。这样可以使酶液在-20°C下仍保持液态，既方便取用，又不会影响稳定性。储存于50%甘油中的酶液可以多次取用和放回，无需反复冻融。

特别值得一提的是，DPRF级别由于去除了蛋白酶杂质，其稳定性尤为出色。重构后可用水或pH4.0-9.0的缓冲液（同样需避免磷酸盐和钙螯合剂）溶解，并加入50%甘油于-20°C液态储存。

四、相关产品生态

DNaseI并非孤立存在，它处在一个丰富的核酸操作工具酶生态系统中。与之相关的产品包括：

*其他核酸酶：如DNaseII、微球菌核酸酶、S1核酸酶、多种核糖核酸酶（RNaseA,RNaseT1）。

*辅助酶类：用于去除蛋白质的蛋白酶K，用于去磷酸化的碱性磷酸酶，以及用于核酸外切消化的磷酸二酯酶I和II。

*必需的辅助试剂：如无核酸酶牛血清白蛋白（BSANF），用于稳定酶反应。

总结

脱氧核糖核酸酶I作为一把高效且可调控的“分子剪刀”，其价值在于它能够特异性地解决DNA带来的问题。从确保RNA样品的纯净，到优化细胞培养环境，再到辅助完成复杂的分子克隆实验，DNaseI的作用无处不在。通过选择不同纯度的产品并遵循科学的储存与使用规范，研究人员可以充分利用这一强大工具，稳步推进其在遗传学、细胞生物学和药物开发等领域的研究进程。

参考文献：

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