核酸提取的常见方法及原理

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核酸提取是分子生物学实验中的一项基本技术，它用于从生物样品中分离出高纯度的DNA或RNA。这一过程对于确保后续实验（如PCR、测序、杂交分析等）的成功至关重要。以下是几种常见的核酸提取方法及其基本原理：
1. 酚-氯仿提取法：

这是一种传统的核酸提取方法，其原理是基于酚和氯仿的有机溶剂可以与细胞膜脂质、蛋白质和其他有机化合物相混合，而核酸则残留在水相中。

• 首先，样本细胞被裂解以释放出核酸和细胞内其他组分。
  
• 加入酚、氯仿和异醇的混合物后，会形成两个相：一个有机相（含有蛋白质和脂质）和一个水相（含有核酸）。
  
• 经过离心，水相和有机相分离，核酸留在水相中。
  
• 最后，水相中的核酸通过乙醇沉淀或异丙醇沉淀进一步净化。
  

2. 硅胶柱吸附法：

这种方法使用硅胶或硅磁珠作为固定相，核酸在高浓度盐溶液中会结合到硅胶表面上。

• 样本通过裂解液裂解，释放出DNA或RNA。
  
• 将裂解液通过装有硅胶的柱子，核酸会在某种离子强度的条件下吸附到硅胶上。
  
• 使用洗涤液去除蛋白质和其他杂质。
  
• 通过低盐或无盐的洗脱液将核酸从硅胶上洗脱出来。
  
• 核酸可能通过酒精沉淀或直接使用。
  

3. 乙醇/异丙醇沉淀：

这是核酸提取后的净化步骤，核酸在高浓度的酒精（如乙醇或异丙醇）中会沉淀。

• 加入冰冷的乙醇或异丙醇到含有核酸的溶液中。
  
• 在低温和高离心力下离心，核酸会形成沉淀。
  
• 移除上清液，洗涤沉淀以去除残留的盐和杂质。
  
• 最后，干燥核酸沉淀并重悬于适当的缓冲液中。
  

4. 热裂解法：

对于某些微生物或者不需要高纯度核酸的应用，热裂解是一个快速简便的方法。

• 将样本与裂解缓冲液混合后加热，高温会破坏细胞膜和蛋白质，释放出核酸。
  
• 离心去除细胞碎片，搜集含有核酸的上清液。
  

5. 磁珠技术：

磁珠技术是一种高效的核酸提取方法，使用磁性颗粒进行核酸的结合、洗涤和洗脱。

• 样本经过裂解后，添加磁性颗粒。
  
• 在适当条件下，核酸会结合到磁性颗粒上。
  
• 利用磁铁吸附带有核酸的磁珠，然后移除液体。
  
• 经过洗涤步骤后，使用洗脱液将纯化的核酸从磁珠上释放。
  

6. 自动化核酸提取系统：

现代实验室中常使用的自动化系统结合了上述多种技术，可以在短时间内处理多个样品，提高效率和标准化结果。

• 系统内部通常采用硅胶柱或磁珠技术。
  
• 样本裂解、核酸吸附、洗涤和洗脱步骤全部自动化。
  

不同的方法适用于不同类型的样品，选择合适的提取方法依赖于所需核酸的类型、纯度、量和最终应用目的。

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