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哪種方法適合您的DNA提取實驗?zāi)兀?/h2>
閱讀:642      發(fā)布時間:2023-7-11
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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,因此被認(rèn)為是一個至關(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)家們在設(shè)計更可靠、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)行下一步實驗的關(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:

? 應(yīng)保證DNA一級結(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

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,較適用于量少的動物組織。

液氮研磨

細(xì)菌、酵母

搗碎法

動物韌性組織

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,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裂解體系進(jìn)行反復(fù)抽提以去除蛋白質(zhì),實現(xiàn)DNA與蛋白質(zhì)的分離,再用醇將DNA沉淀下來,實現(xiàn)核酸與鹽的分離。此種方法操作時間較長,且有機(jī)溶劑對人體有害。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

優(yōu)勢

低沉本、高效裂解。時間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

中高通量或自動化樣品制備


表3 本期對應(yīng)產(chǎn)品推薦

貨號

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)獎勵重磅升級!



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、對照抗體;定制服務(wù)(抗體/多肽/蛋白/標(biāo)記/檢測)...

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