溶液中的核酸分子在引力場中可以下沉。不同構象的核酸(線形,開環(huán),超螺旋結構)、蛋白質及其他雜質在超離心機的強大引力場中,沉降的速率有很大差異,所以可以用超離心法純化核酸,或將不同構象的核酸進行分離,也可以測定核酸的沉降常數(shù)與分子量。
應用不同介質組成密度梯度進行超離心分離核酸時,效果較好。RNA分離常用蔗糖梯度。分離DNA時用得最多的是氯化銫梯度。氯化銫在水中有很大的溶解度?梢灾瞥蓾舛群芨撸8mol/L)的溶液。
應用啡啶溴紅—氯化銫密度梯度平衡超離心,很容易將不同構象的DNA、RNA及蛋白質分開。這個方法是目前實驗室中純化質粒DNA時最常用的方法。如果應用垂直轉頭,當轉速為65 000r/min(Beckman L-70超離心機),只要6h即可以完成分離工作。但是如果采用角轉頭,轉速為45 000r/min時,則需36h。離心完畢后,離心管中各種成分的分布可以在紫外光照射下顯示得一清二楚。蛋白質漂浮在最上面,RNA沉淀在底部。超螺旋DNA沉降較快,開環(huán)及線形DNA沉降較慢。用注射針頭從離心管側面在超螺旋DNA區(qū)帶部位刺入,收集這一區(qū)帶的DNA。用異戊醇抽提收集到的DNA以除去染料,然后透析除CsCl,再用苯酚抽提1~2次,即可用乙醇將DNA沉淀出來。這樣得到的DNA有很高的純度, 可供DNA重組、測定序列及繪制限制酶圖譜等。在少數(shù)情況下,需要特別純的DNA時,可以將此DNA樣品再進行一次氯化銫密度梯度超離心分離。