觸手可得的無核酸酶水

核酸酶通過減切核酸骨架中的磷酸二酯鍵來降解DNA和RNA。 雖然有些核酸酶是有用的研究工具，但是通?？茖W家需要完整的生物樣品信息用于PCR，克隆，測序或基因編輯等應用。因此，研究核酸的科學家需要不含核酸酶的試劑和容器。水作為緩沖液和試劑的主要成分，也應該不含有核酸酶。

可是，核酸酶在實驗室中普遍存在，它們普遍存在于塑料制品和試劑中，甚至可能來自科學家自己（皮膚，唾液等），它們非常穩(wěn)定，難以滅活。因此，經(jīng)常使用DEPC處理來消除它們。

DEPC（焦碳酸二乙酯）是一種有效的非特異性核糖核酸酶抑制劑，用于核糖核酸酶滅活，且已使用了多年。用DEPC對溶液進行化學處理是一種非常有效的方法，但它存在幾個缺點：

• 安全問題。 DEPC是一種疑似致癌物質(zhì)，因為它可能與嘌呤發(fā)生反應，因此需要謹慎使用。此外，如果瓶子在室溫中暴露于濕潤的空氣中，DEPC可能會水解，將會產(chǎn)生二氧化碳，這會增加潛在的危險。

• 時間和能源消耗。 DEPC和核酸酶之間的化學反應需要一定的時間，為了破壞DEPC，需要對溶液高壓滅菌。 而高壓滅菌需要消耗大量的水和電。

圖1 DEPC的水解引入雜質(zhì) 

• 引入可能影響實驗的雜質(zhì)。 當DEPC在高壓滅菌時會水解產(chǎn)生乙醇和二氧化碳（圖1）。 乙醇可能與后續(xù)的實驗步驟中的雜質(zhì)反應，有可能產(chǎn)生不需要的副產(chǎn)物。 此外，DEPC對腺苷有很強的親和力，即使只有痕量的DEPC保留在溶液中，它們也可能與腺苷核苷酸發(fā)生反應（印跡，PCR反應等）而導致實驗結(jié)果不準確，痕量DEPC也可能與胺基和硫醇反應。

• 核酸酶并非從水中直接除去，而是通過與DEPC的化學反應而失活。

是否存在可避免以上缺點的制備無核酸酶水的方法呢？經(jīng)過默克純水研究人員測試超濾可以作為制備無核酸酶水的替代方法，處理方法方便安全。這個過程使用中空纖維根據(jù)其孔徑分離污染物。一次性濾頭內(nèi)含標稱分子量（NMWL）13 000 Da的聚砜超濾纖維（圖2）。

圖2 Biopak^®濾頭中用于超濾的聚砜中空纖維。

研究人員用超純水溶解核糖核酸酶A并分成三份：（1）用DEPC處理并高壓滅菌；（2）通過Biopak超濾終端進行處理；（3）未處理。 將rRNA加入到每個溶液中，孵育20分鐘，然后進行變性瓊脂糖凝膠電泳。

圖3 rRNA的凝膠電泳結(jié)果，所用的核糖核酸酶溶液分別是DEPC處理、超濾處理與未處理。

圖3電泳結(jié)果顯示當使用超濾過濾核糖核酸酶溶液時，rRNA保持了完整。同時，使用常規(guī)DEPC處理核糖核酸酶溶液也能防止rRNA降解。作為對照，當核糖核酸酶溶液未處理時，rRNA被降解。這表明了使用超濾去除核糖核酸酶與通過DEPC處理滅活效果相當。

許多分子生物學應用都需要無核酸酶的水。與耗時又麻煩的DEPC處理方法不同，通過水純化系統(tǒng)的超濾終端方式獲得無核酸酶的水，是一種安全又便捷的方法。這種方法對科研有很多好處：

• 按需，方便。當需要時，可以非常容易地生產(chǎn)新鮮純化的無核酸酶的水。沒有必要提前訂購瓶裝無核酸酶的水，或花時間制備DEPC水。

• 沒有風險。不需要化學品操作。另外，由于沒有添加化學物質(zhì)到水中，所以沒有其他試劑干擾的風險。

• 高純度無核酸酶的水。超濾技術(shù)是從水中直接除去核酸酶而不是僅僅使他們滅活。因為過濾終端被設(shè)計成直接連接到水純化系統(tǒng)的出口，例如Milli-Q^®，可以非常方便的獲得無核酸酶的超純水。