基因组DNA的分离纯化提取方法综述

基因组DNA的分离纯化提取方法综述

中西医结合学院摘要： DNA 的提取是分子生物学研究的基础技术, 提取的DNA 的纯度及结构完整性是进行基因工程各项研究所必需的条件。归纳基因组DNA提取的各个环节．同时对DNA提取过程中的常见问题、原因及应对策略作简要的分析综述。

关键词：基因组DNA；分离；纯化；提取

自20 世纪50 年代Watson 和Crick 提出DNA 双螺旋模型以来, 分子生物学在广度和深度上都获得空前的发展。核酸是遗传信息的载体，是最重要的生物信息分子，是分子生物学研究的主要对象。核酸样品的质量直接关系到分子生物学实验的成败。研究和应用DNA的基础是提取纯化结构完整的DNA，作为分子生物学研究的基础技术，至今建立了多样的提取纯化方法。本文针对DNA的分离纯化提取过程中所使用的不同方法进行综述。

实验的一般步骤为

1．破碎细胞.

2．DNA的提取

3．DNA的纯化

第一步中破碎细胞常用有三种方法

①机械法：主要通过机械切力的作用使组织细胞破碎的方法。

本实验常用的器械有玻璃匀浆器。将剪碎的组织置于管中，再套入研杆来回研磨，上下移动，即可将细胞研碎。匀浆器的研钵磨球和玻璃管内壁之间间隙保持在十分之几毫米距离。此法细胞破碎程度较高，适用于量少和动物脏器组织。

②化学法：有些化学药品可以改变细胞膜的通透性从而使内合物

有选择地渗透出来。例如某些有机溶剂（如苯、甲苯）、抗生素、表面活性剂、金属螯合剂、变性剂等。

实验中常用GA缓冲液，GA缓冲液中含有表面活性剂可以打开细胞的磷脂双分子层，增加通透性。且GA缓冲液是低渗溶液，细胞易吸水涨破，达到更好打开细胞的效果。

特点：作用比较温和

存在的问题：作用时间长，效率低；化学试剂毒性较强，同时对产物也有毒害作用，进一步分离时需要用透析等方法除去这些试剂。

③酶解法：利用各种水解酶，破碎细胞将细胞内含物释放出来。

常用蛋白酶K和十二烷基硫酸钠(SDS)消化破碎细胞。

此种方法的特点是：适用范围广；作用条件温和；内含物成分不易受到破坏。但其成本高，限制了大规模的利用且耗时较长。

以上三种破碎细胞的方法可结合使用，使细胞破碎完全，利于接下来的步骤。

第二步中DNA的提取有两种方法：

①沉淀法

实验常采用异丙醇或无水乙醇快速提取DNA

一般经典酒精标本DNA提取方法都会加入蛋白酶K，且在56℃条件下消化3h以上，以达到组织中蛋白质的完全消化。得到的提取液经RNA酶处理，酚、氯仿和异戊醇反复抽提，即可得较纯的DNA产物。

②介质吸附法

一般介质吸附法有三种吸附材料可供选择

Ⅰ.硅介质

硅介质纯化提取DNA原理是：在高盐低pH值条件下结合核酸，反复漂洗，后再低盐高pH值条件下洗脱。

Ⅱ.阴离子交换树脂

阴离子交换树脂纯化提取DNA原理是：在低盐高pH值条件下结合核酸，高盐低pH值条件下洗脱。

Ⅲ.磁珠

磁珠吸附的原理是：磁性微粒挂上不同基因可吸附并携带RNA 在第二步中DNA的提取的基础上进行第三步。

DNA的纯化分别在两种提取方法的基础上进行。

①沉淀法纯化

2种沉淀纯化方法的选取

Ⅰ.酚/氯仿抽提法：有机溶剂对操作人员损害较大；操作时间长Ⅱ.盐析法：操作经济，成本低但操作的时间比较长。

②介质吸附法纯化

反复用缓冲液漂洗后离心空甩2分钟，室温下晾干，用高pH低盐洗脱Buffer溶液洗脱。

常采用柱离心式纯化方法。其优点是抽提速度快，能有效去除影响下游实验的抑制物。但是这种纯化方法价格较贵。

上述即为一些常用DNA的分离纯化提取方法的综述，综合DNA的提取方法，各种提取方法也有很多相通之处，可以相互借鉴，相互结合，以达到更好的实验效果。随着生物技术的飞速发展，对这一技术的经验总结将会越来越多，更为简捷、高效的方法也必将出现，为生物技术提供更高纯度的DNA。

参考文献

[1] 唐雪明,沈微,方惠英等.用异丙醇沉淀法快速提取质粒DNA[J].生物学通

报,2002,37(1):55.DOI:10.3969/j.issn.0006-3193.2002.01.029.

[2] 张宁,王凤山.DNA提取方法进展[J].中国海洋药

物,2004,23(2):40-46.DOI:10.3969/j.issn.1002-3461.2004.02.010.

[3] 周丽,李飞,魏刚等.动物DNA提取方法概述[J].畜牧与兽医,2008,40(3):66-68.

[4] 汤乃梅,王晓民,韩济生.一种高纯度、高得率的质粒DNA纯化法[J] 生命的化学,1995,03

[5]谭建明，谢桐，徐琴君，等．快速盐析法提取DNA在HLA基因分型中的应用[J]．中华器官移植杂志，1996，17(1)：9．