基因組DNA提取試劑盒簡介

基因組DNA提取試劑盒簡介：
DNA是遺傳信息的載體，是重要的生物信息分子，是分子生物
學研究的主要對象，為了進行測序、雜交、基因表達、文庫構建
等試驗，獲得高分子量和高純度的基因組DNA是非常重要的前
提，因此基因組DNA的提取也是分子生物學試驗技術中重要、
基本的操作之一。
Solarbio公司提供各種不同樣品基因組DNA提取試劑盒，如植物、
動物、細菌、細胞、血液、酵母等基因組DNA提取試劑盒。所提
取的基因組純度高，片段大小在50kb左右。用戶可根據需要選用
不同的試劑盒來進行不同樣品的抽提。
一、基因組DNA提取的原則：
1、保證核酸一級結構的完整性（因為遺傳信息全部儲存在核酸一級
結構中，故完整的一級結構是保證核酸結構與功能研究的基礎）。
2、排除其它分子（如蛋白質、多糖、脂類、有機溶劑等）的污染，
使下游試驗順利進行。
二、基因組DNA提取的原理和方法：
DNA與組蛋白構成核小體，核小體纏繞成中空的螺旋管狀結構，
即染色絲，染色絲再與許多非組蛋白形成染色體。染色體存在于
細胞核中，外有核膜及胞膜。從組織中提取DNA必須先將組織分
散成單個細胞，然后破碎胞膜及核膜，使染色體釋放出來，同時
去除與DNA結合的組蛋白及非組蛋白。
1、樣品預處理
從各種不同來源的樣品（如細菌、酵母、血液、動植物組織細胞等）
中提取高純度的基因組DNA，因細胞結構及其成分不同，樣品預處
理方式也不同，以下簡單介紹常用提取材料的預處理方式，若需詳
細了解，請參考本公司各基因組DNA提取試劑盒說明書。
部分樣品預處理方式:
植物材料 液氮研磨
動物材料 勻漿、液氮研磨
培養細胞 蛋白酶K處理
細菌 溶菌酶破壁
酵母 破壁酶破壁、玻璃珠研磨
血液 紅細胞裂解液去紅細胞
2、細胞裂解
CTAB法：適用于植物組織、真菌等。
CTAB是一種陽離子去污劑，可溶解細胞膜，并與核酸形成復合
物。該復合物在高鹽溶液中（>0.7M NaCl）是可溶的，通過有機溶
劑抽提，去除蛋白、多糖、多酚等雜質后加入乙醇沉淀即可使核
酸分離出來。
SDS法：適用于細菌、血液、酵母、動物組織、細胞等。
SDS是一種陰離子去污劑，可溶解細胞膜，裂解細胞，使蛋白質
變性、染色體解體。
其它裂解方法：
物理方式：機械剪切、超聲波破碎、研磨勻漿等
化學方式：異硫氰酸胍、堿裂解等
酶法：蛋白酶K
3、DNA分離純化
純化要求：核酸樣品中不應存在對酶（如核酸內切酶、DNA聚合酶
等）有抑制作用的成分。其它生物大分子如蛋白質、多糖、多酚和
脂類分子等污染應降低到低程度。排除其它核酸分子的污染，
如提DNA時應去除RNA，反之亦然。
純化方法：細胞破碎后，常使用吸附材料結合方法去除雜質和純
化DNA，主要有硅基質材料、陰離子交換樹脂和磁珠等。因硅基
質材料可特異吸附核酸DNA，使用方便、快捷，不需要使用有毒
溶劑如酚、氯仿等，使得提取基因組像過濾一樣簡單，因此硅基
質材料成為大規模分離純化DNA的通用方法。
硅基質材料吸附核酸的原理：主要利用DNA在高鹽低pH值環境下
與硅基質材料相結合，在低鹽高pH值環境下與硅基質材料脫離的
特征。其機理可能是高濃度鹽離子破壞了硅基質水分子結構，形
成陽離子橋，當鹽被清除后，再水化的硅石破壞了基質和DNA之
間的吸引力，因而DNA從硅基質上被洗脫下來。
注意事項：盡量簡化操作步驟，縮短提取過程，以減少各種有害
因素對核酸的破壞。
減少化學物質對DNA的降解，為避免過酸、過堿對DNA雙鏈中磷
酸二酯鍵的破壞，操作多在pH值4.0-10.0的條件下進行。
防止基因組DNA的生物降解，主要是DNase降解基因組DNA，
DNase需二價金屬陽離子如Mg2+等的激活，可用EDTA等金屬離
子螯和劑螯和Mg2+以抑制DNase的活性。
減少物理因素對DNA的降解，物理降解因素主要包括機械剪切力
（如劇烈振蕩、攪拌等），細胞突然置于低滲液中導致的細胞爆炸式
破裂，DNase大量釋放，樣品反復凍融和高溫等。
4、DNA洗脫收集
DNA的洗脫效率取決于以下重要因素：
洗脫液成分：采用硅基質膜吸附的DNA，可將DNA在低鹽高pH
值條件下洗脫下來。pH值在7.0-8.5之間洗脫效率較高，pH值低
于7.0則洗脫效率很低。一般基因組提取試劑盒中的洗脫緩沖液就
是TE（pH8.0），既為DNA從硅基質膜上洗脫下來提供良好的pH環
境，其中的EDTA又能保證DNA不被DNase降解，同時由于EDTA
濃度非常低，對核酸內切酶、DNA聚合酶的影響非常微弱，不影
響后續實驗，可放心使用。
洗脫液體積：當洗脫液體積小于30ul時，洗脫效率很低且不穩
定；當洗脫液體積在50-200ul時，洗脫效率穩定在80-90﹪，并
可保證得到大產量，因此洗脫液體積不能小于30ul。

加洗脫液部位：100-200ul洗脫液能*覆蓋硅基質膜，DNA的
洗脫量可得到保證，但當洗脫液體積較少如30-50ul時，須在硅基
質膜中間部分懸空滴加洗脫液，以確保少量的洗脫液能*覆蓋
硅膠膜。
洗脫液的溫度：在加洗脫液之前，先將洗脫液在60-75℃水浴中
預熱10分鐘，可有效提高DNA的洗脫效率。
洗脫時間和次數：加入預熱的洗脫液后，可在室溫放置2-5分鐘使
DNA*溶解在洗脫液里通過離心而洗脫下來。同時可進行二次或
三次洗脫，即將前次洗脫下來的洗脫液再上柱、離心，使前次沒有
洗脫下來的DNA再次溶解在洗脫液里，從而提高DNA的產量。
5、DNA的定量及檢測
提取得到的DNA片段需從分子質量、濃度、純度等方面進行檢
測，從而判斷DNA質量。
用瓊脂糖凝膠電泳分析DNA分子質量：得到的基因組DNA片段的
大小與樣品保存時間、操作過程中的剪切力等因素有關。Solarbio
公司的基因組DNA提取試劑盒提取的不同材料基因組DNA片段大
小一般在50kb左右，能很好地滿足后續試驗的要求。
通常用瓊脂糖凝膠電泳分析DNA分子質量時，以溴酚藍為示蹤染
料，EB染色，紫外觀察，并與DNA分子量標準對照即可判斷所提
DNA的平均分子量。高質量的基因組DNA應顯示為單一條帶，如
DNA降解則表現為彌散條帶。
用紫外分光光度計檢測DNA濃度和純度：
濃度測定：DNA在OD260處有顯著吸收峰，OD260值為1相當于大約
50ug/ml雙鏈DNA。
以下簡單介紹OD260的測定方法：
所提基因組DNA樣品=100ul
進行OD260值測定的待測樣品=20ul所提基因組DNA樣品+180ul
TE=200ul
DNA稀釋倍數=200ul/20ul=10倍
如200ul待測樣品OD260值=0.2
待測樣品濃度（即100ul基因組DNA樣品濃度）=50ug/ml×OD260值
×稀釋倍數=100 ug/ml
所提100ul基因組DNA樣品總量=100 ug/ml×100ul=10ug DNA
純度測定：一般用OD260/OD280值檢測DNA樣品的純度。正常
OD260/OD280值約為1.7-1.9，說明DNA純度較好；若OD260/OD280
值小于1.7，說明可能有蛋白污染；若OD260/OD280值大于2.0，說
明可能有RNA污染或DNA已經降解。
注：因為pH值和離子會影響光吸收值，因此洗脫時如不使用洗脫
緩沖液，而使用去離子水，OD260/OD280值會偏低，但并不表示純
度低。
6、DNA的儲存
儲存溶液：DNA為兩性解離分子，在堿性條件下較穩定，因此一
般用TE（pH8.0）保存。TE的成分為：10 mM Tris-HCl（Tris與鹽酸
形成強的緩沖對）；1 mM EDTA（乙二胺四乙酸，能螯合二價金屬
陽離子，抑制DNase的活性）；pH8.0（堿性條件可減少DNA的脫氨
作用，防止降解）。ddH2O的正常pH值為7.0，可作為DNA的儲存
液，但有些實驗室制備的ddH2O呈酸性（pH值小于7.0），這不僅影
響DNA的洗脫效率，而且導致長時間保存的DNA容易發生降解。
因此建議用TE作為DNA的長期儲存液。
儲存條件：為避免DNA降解，提取的DNA應*行分裝，然后置
于-20℃或-70℃保存，同時注意避免反復凍融造成DNA降解。