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[转载]一个细胞含有多少质量的DNA?

已有 786 次阅读 2020-5-12 23:55 |系统分类:科研笔记|文章来源:转载

摘自http://muchong.com/t-10894661-1-pid-2,部分删改


我们先以人类为例来计算一个人类细胞中含有多少质量的DNA:

从百度搜索可知以下数据:

1. 人类基因组DNA约为3×109 bp

2. 已知1.5pmol1000 bpDNA分子质量为1μg(单链)

3. 1g=103mg=106μg=109ng=1012pg

4. 1mol=103mmol=106μmol=109nmol=1012pmol

那么可列算式:

1.5pmol×1000 bp=1μg

1.5×10-12×6.02×1023×1000 bp=1μg

9.03×1014 bp=1μg

人类细胞为2倍体,因此1个细胞所含的DNA质量=6×109/9.03×1014=6.64×10-6μg=6.64pg

 

至此,计算公式可以简化为:

某物种单个细胞(或结构单元)的DNA质量=(某物种基因组DNA碱基数×倍体数/9.03×1014μg

反过来:

提取1μg 某物种的DNA所需要的细胞数量= 9.03×1014/(某物种基因组DNA碱基数×倍体数),那么要从人类培养细胞中提取到1μg DNA,至少需要1.51×105个细胞。

注意:

1. 真核生物实际所需的细胞数可能会比算出来的少一些,因为真核细胞中的线粒体、叶绿体也能贡献DNA。当然,由于提取效率不可能达到100%,算出来所需的细胞数接近的。

2. 有的生物只有一套基因组,为一倍体,如细菌和病毒;有的含两套基因组,为二倍体,如人类和大部分动物;还有很多植物含有多套基因组,是多倍体,如四倍体水稻、三倍体水稻等。

 

算到这儿,作者决定隆重推出simgen常数(原作者的公司名,为尊重原创,沿用此名称):simgen=9.03×1014,同学们只要牢记simgen常数9.03×1014,算起来好轻松哦!

让我们一起看下用simgen常数算出来的,获得不同物种1μg DNA需要多少个细胞/病毒数吧:


物种名称

基因组大小(bp

倍体数

个细胞(病毒数)/μg DNA

3,000,000,000

2

1.51×105

小鼠

2,716,965,481

2

1.66×105

大鼠

2,800,000,000

2

1.62×105

2,389,078,169

2

1.89×105

斑马鱼

1,700,000,000

2

2.66×105

河豚

500,000,000

2

9.03×105

酵母

20,000,000

1

4.52×107

大肠杆菌

4,000,000

1

2.26×108

λ噬菌体

50,000

1

1.81×1010

乙肝病毒

3,200

1

2.82×1011

水稻

466,000,000

2

9.7×105



N

1.94×106/N

玉米

2,500,000,000

2

1.81×105



N

3.61×105/N

 

当我们可以预判样本中的DNA含量时,就可以更科学地选择合适的DNA提取方法了:

1. 当样本中的DNA含量大于50μg以上时,通常小量制备的核酸纯化柱已经超载了(比如产生堵柱子的现象),应选用较大量DNA提取试剂盒,或者是选用经典的酚氯仿抽提、异丙醇沉淀DNA

2. 当样本中的DNA含量介于1-30μg时,推荐选用试剂盒提取DNA。用酚氯仿抽提、异丙醇沉淀法可能会观察不到DNA沉淀;

3. 当样本中的DNA含量小于1μg时,酚氯仿抽提、异丙醇沉淀法几乎失效,挽救的方法是添加Carrier RNASimgenCat.4003101)或是糖元协助DNA共同沉淀;更简单的方案是购买Simgen微量DNA提取试剂盒(Cat.3102050);

4. 当样本中的DNA含量小于1ng时,请先按方案3尝试;如果还不行,请拨打400-0099-857获取帮助吧。




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