2024/9/14 15:35:00

提取方法

物理法

物理法提取DNA主要是通过离心、研磨、超声波处理、冻融等物理方式破坏细胞壁和细胞膜,使细胞内的DNA释放出来。

● 离心:一般对于悬浮生长的细胞,可通过离心的方式来提取DNA。

● 研磨:对于一些组织样本,可通过使用匀浆器、研磨棒等手段破碎细胞,获得细胞内物质。

● 超声波处理:利用超声波的能量来破坏细胞膜和细胞壁,从而释放DNA。

● 冻融:通过反复冷冻和融化样本,使细胞内外形成冰晶并破裂细胞壁,从而释放DNA。

优点:

① 操作简单,不需要复杂的设备和试剂。

② 适用于各种样本,尤其对试剂敏感的试剂。

③ 不容易改变样本的原有性质。

缺点:

① 易引入外界污染,造成DNA纯度较低,需要进一步纯化处理。

② 操作较剧烈,容易对DNA造成损伤。

③ 对于某些含糖、脂类的样本,物理提取效果可能不佳。

 

化学法

化学法提取DNA是一种常见的DNA提取方法,通过特定的化学试剂和步骤,从样本中破碎细胞、去除蛋白质、分离和纯化DNA。该法操作较物理法复杂,但是可得到纯度较高的DNA。

● 酚-氯仿法

是提取DNA比较传统的方法,主要步骤包括:细胞裂解、DNA和酚-氯仿混合、混合离心、移除水相、异丙醇沉淀、乙醇洗涤、干燥溶解等步骤。

优点:

① 成本低廉:所用试剂基本上为实验室常见的,如氯仿,苯酚,价格较低。

② 纯度高、效果好、保持天然状态,可长期保存,可用于构建DNA文库。

③ 实验条件要求低,不需要特殊的设备,适用于多种实验条件。

缺点:

① 操作繁琐,需要多次离心和转移液体,容易造成交叉污染。

② 毒性较大:酚-氯仿是有毒物质,长期操作可能对实验人员有危害。

③ 提取时间长,不适合微量操作。

 

● 盐溶解法

是一种简单和经济的DNA提取法,基于DNA在不同浓度的盐溶液中有不同溶解度的原理来提取DNA的方法。主要包括细胞裂解、加入盐溶液、离心沉淀DNA、洗脱纯化DNA、洗涤干燥、溶解保存等步骤。

优点:

① 操作简单:只需要少量的试剂和基本的设备。

② 节约时间:一般只需要30min左右即可完成,适合快速提取DNA样本。

③ 适合小规模的实验室。

缺点:

① 提取的DNA质量和纯度不高,对于一些需要高灵敏度和高纯度实验有一定的影响。

② 不适用于样本量大的样品,提取的时间更长。

③ 需要进一步的纯化处理来提高DNA的质量。

 

● 异硫氰酸胍法

提取DNA主要是利用异硫氰酸胍的化学性质有效的提取DNA,主要包括细胞裂解、加入硫氰酸胍硫、去除杂质、沉淀DNA、洗涤干燥、溶解保存等步骤。

优点:

① 高效率:异硫氰酸胍可快速溶解DNA,提高效率。

② 高纯度:通过合适的纯化步骤,可得到纯度较高的DNA。

③ 应用范围广:适合多种类型的生物样本,如组织、血液、细胞等。

缺点:

① 成本高:异硫氰酸胍作为一种特殊的试剂,成本较高。

② 毒性大:异硫氰酸胍是一种化学试剂,长期接触可能危害人的身体健康。

③ 操作较为繁琐:提取步骤多,相对于简单的提取方法,操作较复杂。

 

● 试剂盒提取DNA法

试剂盒简化了DNA提取的步骤,通过预先制备的试剂和操作步骤,可快速、高效的提取DNA。

 

● 磁珠法

提取DNA主要基于磁珠表面特殊的官能团和DNA分子的亲和力,这些官能团可选择性的与DNA分子结合,形成DNA-磁珠复合物,在磁场的作用下,复合物能够迅速从溶液中分离出来,实现DNA的快速提取和纯化。

优点:

① 高效率:提取过程简单快速,不需要复杂过程。

② 高纯度:可出去大多数非特异性结合物质,获得纯度较高的DNA。

③ 适用范围广:适合大多数的样本,如细胞、组织等。

缺点:

① 成本高:相对于物理和化学法,磁珠法提取试剂盒价格较高。

② 样本类型和质量依赖性高:不同来源、不同类型或不同质量的样本需要采用不同的磁珠,否则会影响提取效果。

③ 需要特定的设备和操作技能:如磁力架等,如果设备或操作技能不足,都会影响DNA的提取效果。

 

● 硅胶柱法

是一种快速高效提取DNA的方法,使用硅胶膜作为DNA的吸附载体。主要包括裂解细胞组织、DNA吸附、洗涤、洗脱纯化DNA。

优点:

① 操作简单:硅胶柱法不需要复杂的设备和技术,可快速完成DNA的提取。

② 高纯度:有效去除样本中的杂质,获得高浓度的DNA。

③ 高回收率:硅胶膜可高效吸附DNA分子,同时不阻塞空隙,可获得高的DNA回收率。

缺点:

① 成本较高:相比较其他DNA提取方法,需要硅胶柱等专用器材,成本高。

② 不适用于大量样本:大量样本需要更多的硅胶柱和试剂,时间成本都会增加。

③ 有交叉污染风险:操作过程中如果不遵守规则,可能会造成样本间交叉污染。

 

总结

随着技术不断发展,DNA提取方法不断优化,新的技术不断出现,如纳米材料技术、芯片技术、自动化技术等在DNA效率和纯化方面都表现出明显的优势。每种方法都有优缺点,选择合适的方法需要根据实验目的、实验条件等综合考虑,不断优化条件来获取高纯度和高质量的DNA样本。

 

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