脫氧核糖核酸(Deoxyribonucleic acid,DNA)是核酸的一種,,是所有生物的遺傳物質(zhì)基礎(chǔ),。生物體親子之間的相似性和繼承性即所謂的遺傳信息,,都貯存在DNA分子中。核酸的提取是任何分子生物學(xué)研究的起點(diǎn),,因此被認(rèn)為是一個(gè)至關(guān)重要的過程,。自1869年弗里德里希進(jìn)行DNA提取以來,科學(xué)家們?cè)谠O(shè)計(jì)更可靠,、更容易,、更快速、更經(jīng)濟(jì),、產(chǎn)量更高的提取方法方面取得了非凡的進(jìn)步,,因此也拓展出了各種原理不同的DNA提取方法。本期小愛給大家?guī)淼木褪荄NA的不同提取方法介紹,。
DNA的質(zhì)量是進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵,,DNA提取的原則主要是:保證DNA結(jié)構(gòu)的完整性和純度,應(yīng)滿足以下幾點(diǎn):
? 應(yīng)保證DNA一級(jí)結(jié)構(gòu)的完整性,;
? 應(yīng)將其他生物大分子,,如蛋白質(zhì)、脂質(zhì),、糖類的污染降到min程度,;
? 排除其他核酸分子的污染,如RNA也應(yīng)盡量全部去除,;
? 獲得的DNA溶液中不應(yīng)存在對(duì)酶有抑制作用的有機(jī)溶劑和濃度過高的金屬離子,。
DNA的提取過程可以簡單的分為細(xì)胞裂解和DNA提取純化兩大步驟,裂解是破壞樣品細(xì)胞結(jié)構(gòu),,從而使樣品中的DNA游離在裂解體系中的過程,,提取純化則是使DNA與裂解體系中的其它成分,如蛋白質(zhì),、鹽及其它雜質(zhì)分離的過程,。
一 、細(xì)胞裂解方法
對(duì)于基因組DNA提取,,細(xì)胞裂解的方法主要有物理機(jī)械法和化學(xué)法,。
表1 基因組DNA裂解方法
方法學(xué) | 原理及特點(diǎn) | 細(xì)胞破碎方法 | 應(yīng)用類型 |
物理機(jī)械法
| 主要通過機(jī)械切力作用使組織細(xì)胞破碎的一類方法。此類方法細(xì)胞破碎程度高,,較適用于量少的動(dòng)物組織,。 | 液氮研磨 | 細(xì)菌、酵母 |
搗碎法 | 動(dòng)物韌性組織 | ||
勻漿法 | 軟組織 | ||
超聲法 | 細(xì)胞懸液 | ||
反復(fù)凍融法 | 細(xì)胞 | ||
冷熱交替法 | 細(xì)菌,、病毒 | ||
低滲裂解法 | 紅細(xì)胞 | ||
化學(xué)法 | 利用化學(xué)試劑可以改變細(xì)胞膜的通透性,,從而使內(nèi)容物選擇性釋放出來。作用較溫和,;內(nèi)含物成分不易受損,。 | 去垢劑 | 組織,、細(xì)胞 |
有機(jī)溶劑 | 細(xì)菌、酵母 | ||
酶解法 | 細(xì)菌,、酵母 |
以上幾種細(xì)胞破碎方法均可相互結(jié)合使用,,使細(xì)胞破碎、讓核酸復(fù)合物暴露出來,,有利于接下來的核酸提取與純化步驟,。目前市面上裂解液中都含有去垢劑(如SDS、Triton X-100,、NP-40,、Tween 20等)、鹽溶液(如Tris,、EDTA,、NaCl等),有的也可能會(huì)加入蛋白酶,。去垢劑的主要作用是:使蛋白質(zhì)變性,;破壞膜結(jié)構(gòu);去除與核酸相互作用的蛋白質(zhì),。鹽溶液的作用主要是提供合適的裂解環(huán)境,,如Tris、抑制核酸酶對(duì)核酸的降解,,如EDTA、維持核酸結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,,如NaCl,。蛋白酶的作用是利用蛋白酶將蛋白質(zhì)消化成小的片段,促進(jìn)DNA與蛋白質(zhì)的分離,,同時(shí),,也便于后續(xù)的純化操作。簡單介紹主流的細(xì)胞裂解方法:
? SDS法
SDS法(十二烷基硫酸鈉)是一種陰離子去垢劑,,高溫(55-60℃)裂解細(xì)胞,,使蛋白變性,染色體離析,,在高鹽環(huán)境下或降低溫度后蛋白,、多糖等結(jié)合形成的復(fù)合物沉淀,釋放核酸,。適用于動(dòng)物組織,、細(xì)胞、血液DNA的裂解提取,。
? CTAB法
CTAB(十六烷基三甲基溴化銨)是一種陽離子去垢劑,,可以溶解細(xì)胞膜,,與核酸結(jié)合形成在高鹽環(huán)境下可溶的復(fù)合物。此類方法特別適合裂解植物樣本進(jìn)行DNA的提取,。
二 ,、DNA提取純化方法
? 沉淀法
沉淀法是比較經(jīng)典的核酸提取純化方法,主要有兩種:苯酚/氯仿有機(jī)溶劑萃取法和鹽析沉淀法,。苯酚/氯仿有機(jī)溶劑萃取法主要先利用酚氯仿對(duì)裂解體系進(jìn)行反復(fù)抽提以去除蛋白質(zhì),,實(shí)現(xiàn)DNA與蛋白質(zhì)的分離,,再用醇將DNA沉淀下來,,實(shí)現(xiàn)核酸與鹽的分離。此種方法操作時(shí)間較長,,且有機(jī)溶劑對(duì)人體有害,。鹽析沉淀法是苯酚/氯仿萃取法的第二代改良方法,,原理兩者基本相同,但鹽析沉淀法操作簡單,,經(jīng)濟(jì)成本低,,生物安全性更高。
? 離心柱法
離心柱法主要采用特殊硅基質(zhì)吸附材料,,利用基因組DNA在高鹽狀態(tài)下選擇性吸附于離心柱內(nèi)硅基質(zhì)膜,再通過一系列快速的漂洗,、離心等步驟去除細(xì)胞代謝物、蛋白等雜質(zhì),最后低鹽的洗脫緩沖液將純凈基因組DNA從硅基質(zhì)膜上洗脫,,通常能在幾分鐘之內(nèi)即可高效回收核酸片段,。因離心柱法獲得DNA的純度高、產(chǎn)量高,,而且能進(jìn)行微量操作,,被廣大科研工作者所接受。
圖2 離心柱法提取DNA操作流程
? 磁珠法
磁珠法主要是利用DNA在磁珠反應(yīng)體系中會(huì)由線性壓縮成球狀,,暴露出核酸骨架上大量的負(fù)電基團(tuán)與反應(yīng)體系中的陽離子連接,,在磁珠最外層負(fù)電基團(tuán)的作用下,形成“陰離子-陽離子-陰離子"的鹽橋結(jié)構(gòu),,使DNA分子被特異性地吸附到磁珠表面,。而當(dāng)反應(yīng)緩沖液被棄除后,加入水性分子,,會(huì)快速充分水化DNA分子,,解除三者之間的離子相互作用,使吸附到磁珠上的DNA被純化出來,。
圖2 磁珠提取純化DNA原理
表2 不同DNA提取純化方法對(duì)比
方法學(xué) | 沉淀法 | 離心柱法 | 磁珠法 |
原理 | 通過有機(jī)提取和核酸沉淀實(shí)現(xiàn)核酸分離 | 均質(zhì)樣品轉(zhuǎn)入離心柱,,離心或者真空裝置純化核酸 | 均質(zhì)樣品與磁珠混合,然后將核酸從珠子上洗脫下來 |
DNA純度 | 中等 | 高 | 高 |
優(yōu)勢(shì) | 低沉本、高效裂解,。時(shí)間30-60min | 易于操作,、快速。多種樣本可兼容,,無需復(fù)雜設(shè)備,,獲取DNA純度高 | 可用于自動(dòng)化設(shè)備。 |
適用 | 大多數(shù)樣品類型,,但適合用于高脂肪含量組織或傳染性樣品 | 大多數(shù)核酸的的分離應(yīng)用 | 中高通量或自動(dòng)化樣品制備 |
表3 本期對(duì)應(yīng)產(chǎn)品推薦
貨號(hào) | 產(chǎn)品名稱 | 規(guī)格 | 方法學(xué) |
abs60283 | 組織DNA提取試劑盒 | 50T/100T | 離心柱法 |
abs60012 | 組織/細(xì)胞基因組DNA快速提取試劑盒 | 100T | |
abs60019 | 石蠟組織基因組DNA快速提取試劑盒 | 50T | |
abs60301 | 石蠟包埋組織DNA提取試劑盒 | 50T/100T | |
abs60013 | 全血基因組DNA快速提取試劑盒 | 100T | |
abs60279 | 血液DNA提取試劑盒(小提) | 50T/100T | |
abs60281 | 中大量血液DNA提取試劑盒 | 40T/80T | |
abs60014 | 0.1-1ml凝固血基因組DNA提取試劑盒 | 50T | |
abs60015 | 干血斑基因組DNA快速提取試劑盒 | 100T | |
abs60021 | 口腔/咽拭子基因組DNA快速提取試劑盒 | 50T | |
abs60287 | 拭子DNA提取試劑盒 | 50T/100T | |
abs60022 | 唾液基因組DNA快速提取試劑盒 | 50T | |
abs60289 | 糞便DNA提取試劑盒 | 50T/100T | |
abs60291 | 尿液DNA提取試劑盒 | 50T/100T | |
abs60293 | 中大量尿液DNA提取試劑盒 | 30T/60T | |
abs60285 | 細(xì)胞DNA提取試劑盒 | 50T/100T | |
abs60011 | 快捷型植物基因組DNA提取試劑盒 | 100T | |
abs60173 | 土壤基因組DNA提取試劑盒 | 50T | |
abs60020 | 超純土壤基因組DNA快速提取試劑盒 | 50T | |
abs60016 | 細(xì)菌基因組DNA快速提取試劑盒 | 100T | |
abs60017 | 酵母基因組DNA快速提取試劑盒 | 50T | |
abs60018 | 真菌基因組DNA快速提取試劑盒 | 50T | |
abs60010 | 廣譜植物基因組DNA快速提取試劑盒 | 100T | 磁珠法 |
好消息,!absin文獻(xiàn)獎(jiǎng)勵(lì)重磅升級(jí)!
Absin特色產(chǎn)品線:
WB相關(guān):ECL發(fā)光液,、預(yù)染marker,、預(yù)制膠;IHC相關(guān):二抗試劑盒,、組化筆,;IP/CoIP試劑盒;激動(dòng)劑/抑制劑,;血清,、BSA、蛋白酶K,、CTB,、TTX、CEE,;凋亡試劑盒,;呼吸爆發(fā)試劑盒;ELISA試劑盒,;重組蛋白,;抗體: 二抗、標(biāo)簽抗體,、對(duì)照抗體;定制服務(wù)(抗體/多肽/蛋白/標(biāo)記/檢測)...
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