核酸提取与纯化是分子生物学、生物医学研究以及临床诊断等领域中不可或缺的基本实验步骤。其目的是从样本(如血液、组织、细胞、病毒等)中分离并纯化出高质量的DNA或RNA,以便进行后续的PCR扩增、测序、杂交、芯片分析等各种实验。
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样品首先经过物理和化学方法裂解,物理方法可能包括研磨、超声破碎等,使细胞膜破裂,释放出胞内的核酸。
化学试剂如SDS、酚/氯仿、异戊醇等用于破坏细胞结构,溶解蛋白质,并帮助分离核酸与蛋白质、脂质和其他杂质。
添加蛋白酶K消化蛋白质,以减少蛋白质对核酸的污染。
使用酚/氯仿抽提或者离心柱法,通过相分离原理,将核酸转移到水相中,而蛋白质、多糖及其它有机物主要分布在有机相中。
通常使用乙醇或异丙醇使核酸在适当条件下沉淀下来。
沉淀后用高浓度的乙醇进行多次洗涤,去除盐分和其他残留的小分子物质。
将核酸沉淀充分干燥后,用无RNase/DNase的水或缓冲液溶解。
对于RNA提取,还需添加RNase抑制剂以防止RNase降解RNA。
可采用离心柱法结合硅胶膜吸附技术或磁珠法,通过特定洗脱条件选择性地捕获并洗脱核酸。
若需要进一步纯化,可通过柱层析、PAGE电泳切胶回收等方式提高纯度。
1)确保所有材料和设备均为无菌且无核酸酶活性。
2)所有操作需在冰上进行以减缓核酸降解速度。
3)裂解液与样品充分混合确保完全裂解。
4)抽提过程要严格控制时间、温度和离心力。
5)RNA纯化时要注意避免DNA污染,可加入DNase处理。
1)根据样本类型调整裂解方法和裂解液配方。
2)酚/氯仿抽提时注意有毒性和挥发性,操作应在通风橱内进行。
3)避免反复冻融核酸,以防降解。
4)核酸浓度和纯度检测:使用紫外分光光度计测定OD260/OD280比值判断纯度,OD260/OD230则可以评估样品中的有机污染物残留情况。
5)储存核酸时应放在-20℃至-80℃低温冰箱中,并尽快使用以保持最佳活性。