一、概念

　DNA是遺傳信息的載體，是最重要的生物信息分子，是分子生物學(xué)研究的主要對(duì)象。所以基因組DNA提取實(shí)驗(yàn)是分子生物學(xué)最基本實(shí)驗(yàn)之一。

今天若重介紹基因組DNA提取的原理。在接下來(lái)的時(shí)間了還會(huì)介紹動(dòng)物基因組DNA的提取步驟。

　　DNA. RNA和核苷酸都是極性化合物，一般都溶于水，不溶于乙醇、氯仿等有機(jī)溶劑，它們的鈉鹽比游離酸易溶于水，RNA鈉鹽在水中溶解度可達(dá)40g/L. DNA在水中為10g/L,呈黏性膠體溶液。

　　在酸性溶液中，DNA天然狀態(tài)的DNA是以脫氧核糖核蛋白(DNP)形式存在于細(xì)胞核中。要從細(xì)胞中提取DNA時(shí)，先把DNP抽提出來(lái),再把P除去，再除去細(xì)胞中的糖，RNA及無(wú)機(jī)離子等，從中分離DNA。DNP和RNP在鹽溶液中的溶解度受 鹽濃度的影響而不同。DNP在低濃度鹽溶液中，幾乎不溶解，如在0.14 mol/L的氣化鈉溶解度低，僅為在水中溶解度的1%，隨著鹽濃度的增加溶解度也增加，至1molL氯化鈉中的溶解度很大,比純水高2倍。RNP在鹽溶液中的溶解度受鹽濃度的影響較小，在0.14mol/L 氯化鈉中溶解度較大。因此，在提取時(shí)，常用此法分離這兩種核蛋白。

　　苯酚氨仿作為蛋白變性劑，同時(shí)抑制了DNase的降解作用。用苯酚處理勻漿液時(shí)，由于蛋白與DNA聯(lián)結(jié)鍵已斷，蛋白分子表面又含有很多極性基團(tuán)與苯酚相似相溶。蛋白分子溶于酚相，而DNA溶于水相。離心分層后取出水層,多次重復(fù)操作，再合并含DNA的水相,利用核酸不溶于醇的性質(zhì)，用乙醇沉淀DNA。此法的特點(diǎn)是使提取的DNA保持天然狀態(tài)，真核細(xì)胞DNA的分離通常是在EDTA及SDS-類(lèi)去污劑存在下，用蛋白酶K消化細(xì)胞獲得。

二、DNA 提取方法總結(jié)

(1)?[endif].濃鹽法，利用RNP和DNP在電解溶液中溶解度不同，將二者分離，常用的方法是用1M 氯 納提取化鈉抽提,得到的DNP粘液與含有少量辛醇的 氯仿一起搖蕩,使乳化,再離心除去蛋白質(zhì),此時(shí)蛋白質(zhì)凝膠停留在水相及氯仿相中間，而DNA位于上層水相中,用2倍體積95%乙醇可將DNA 鈉鹽沉淀出來(lái). 也可用0.15 MNaCL液反復(fù)洗滌細(xì)胞破碎液除去RNP,再以1MNaCL提取脫氧核糖蛋白,再按氯仿---異醇法除去蛋白. 兩種方法比較,后種方法使核酸降解可能少一些. 以稀鹽酸溶液提取DNA 時(shí),加入適量去污劑,如SDS可有助于蛋白質(zhì)與DNA 的分離。在提取過(guò)程中為抑制組織中的DNase對(duì)DNA 的降解作用,在氯化鈉溶液中加入檸檬酸鈉作為金屬離子的烙合劑.通常用.15MNaCL,0.015M檸檬鈉,并稱(chēng)SSC溶液,提取DNA.。

(2).陰離子去污劑法: 用SDS或二甲苯酸鈉等去污劑使蛋白質(zhì)變性,可以直接從生物材料中提取DNA .由于細(xì)胞中DNA與蛋白質(zhì)之間常借靜電引力或配位鍵結(jié)合,因?yàn)殛庪x子去污劑能夠破壞這種價(jià)鍵,所以常用陰離子去污劑提取DNA。

(3).苯酚抽提法: 苯酚作為蛋白變性劑,同時(shí)抑制了DNase的降解作用.用苯酚處理勻漿液時(shí),由于蛋白與DNA 聯(lián)結(jié)鍵已斷,蛋白分子表面又含有很多極性基團(tuán)與苯酚相似相溶。蛋白分子溶于酚相，而DNA溶于水相。離心分層后取出水層，多次重復(fù)操作，再合并含DNA 的水相，利用核酸不溶于醇的性質(zhì)，用乙醇沉淀DNA 。此時(shí)DNA是十分粘稠的物質(zhì)，可用玻璃漫漫繞成一團(tuán)，取出。此法的特點(diǎn)是使提取的DNA保持天然狀態(tài) .。

(4).水抽提法: 利用核酸溶解于水的性質(zhì),將組織細(xì)胞破碎后,用鹽溶液除去RNA，然后將沉淀溶于水中，使DNA充分溶解于水中,離心后收集上清液.在上清中加入固體氯化鈉調(diào)節(jié)至2.6M.加入2倍體積95%乙醇,立即用攪拌法攪出.然后分別用66% ?80%和95%乙醇以及丙銅洗滌,最后在空氣中干燥,既得DNA樣品.此法提取的DNA中蛋白質(zhì)含量較高,故一般不用.為除蛋白可將此法加以改良,在提取過(guò)程中加入SDS。