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1、DNA的提取方法简介为了研究DNA分子在生命代谢中的作用,常常需要从不同的生物材料中提取DNA.由于DNA分子在生物体内的分布及含量不同,要选择适当的材料提取DNA。动植物中,小牛胸腺۰动物肝脏۰鱼类精子,植物种子的胚中都含有丰富的DNA。微生物中,谷氨酸菌体含7%~10%,面包酵母含4%,啤酒酵母含6%,大肠肝菌含9%~10%。从各种材料中提取DNA方法不同,分离提取的难易程度也不同。对于低等生物。如从病毒中提取DNA比较容易,多数病毒DNA分子量较小,提取时易保持其结构完整性。从细菌及高等动植物中提取DNA难度大一些。细菌DNA分子量较大,一般
2、达2×10道尔顿。因此易被机械张力剪断。细菌DNA,除核DNA外,还有质粒DNA等。1、核酸的理化性质RNA和核苷酸的纯品都呈白色粉末或结晶,DNA则为白色类似石棉样的纤维状物。除肌苷酸、鸟苷酸具有鲜味外,核酸和核苷酸大都呈酸味。DNA、RNA和核苷酸都是极性化合物,一般都溶于水,不溶于乙醇、氯仿等有机溶剂,它们的钠盐比游离酸易溶于水,RNA钠盐在水中溶解度可达40g/L。DNA在水中为10g/L,呈黏性胶体溶液。在酸性溶液中,DNA、RNA易水解,在中性或弱碱性溶液中较稳定。天然状态的DNA是以脱氧核糖核蛋白(DNP)形式存在于细胞核中。要从细胞
3、中提取DNA时,先把DNP抽提出来,再把P除去,再除去细胞中的糖,RNA及无机离子等,从中分离DNA。DNP和RNP在盐溶液中的溶解度受盐浓度的影响而不同。DNP在低浓度盐溶液中,几乎不溶解,如在0.14mol/L的氯化钠溶解度最低,仅为在水中溶解度的1%,随着盐浓度的增加溶解度也增加,至1mol/L氯化钠中的溶解度很大,比纯水高2倍。RNP在盐溶液中的溶解度受盐浓度的影响较小,在0.14mol/L氯化钠中溶解度较大。因此,在提取时,常用此法分离这两种核蛋白。细菌有坚硬的细胞壁,首先要破碎经胞。方法有三种:①机械方法:超声波处理法、研磨法、匀浆法;
4、②化学试剂法:用SDS处理细胞;③酶解法:加入溶菌酶或蜗牛酶,都可使细胞壁破碎。2.细胞的破碎由于高等动物DNA主要存在于细胞核与线粒体中,所以提取时有两个困难(高等植物与此类似):①破碎细胞难;从处死动物٠分离组织器宫到破碎细胞费时长。在此时期间DNA可能会被DNase降解,而动物组织:特别是肌肉组织很难破碎,即使是较易破碎的肝٠肾等组织也往往使用组织匀浆器,易造成DNA断裂。②分子量大,一般比细菌的大2—3个数量级,比病毒的大4—5个数量。对不同生物材料,要根据具体情况选择适当的分离提取方法。3.DNA提取的几种方法(1).浓盐法利用RNP和D
5、NP在电解溶液中溶解度不同,将二者分离,常用的方法是用1M氯纳提取化钠抽提,得到的DNP粘液与含有少量辛醇的氯仿一起摇荡,使乳化,再离心除去蛋白质,此时蛋白质凝胶停留在水相及氯仿相中间,而DNA位于上层水相中,用2倍体积95%乙醇可将DNA钠盐沉淀出来.也可用0.15MNaCL液反复洗涤细胞破碎液除去RNP,再以1MNaCL提取脱氧核糖蛋白,再按氯仿---异醇法除去蛋白.两种方法比较,后种方法使核酸降解可能少一些.以稀盐酸溶液提取DNA时,加入适量去污剂,如SDS可有助于蛋白质与DNA的分离。在提取过程中为抑制组织中的DNase对DNA的降解作用,
6、在氯化钠溶液中加入柠檬酸钠作为金属离子的烙合剂.通常用.15MNaCL,0.015M柠檬钠,并称SSC溶液,提取DNA.(2).阴离子去污剂法:用SDS或二甲苯酸钠等去污剂使蛋白质变性,可以直接从生物材料中提取DNA.由于细胞中DNA与蛋白质之间常借静电引力或配位键结合,因为阴离子去污剂能够破坏这种价键,所以常用阴离子去污剂提取DNA.(3).苯酚抽提法:苯酚作为蛋白变性剂,同时抑制了DNase的降解作用.用苯酚处理匀浆液时,由于蛋白与DNA联结键已断,蛋白分子表面又含有很多极性基团与苯酚相似相溶。蛋白分子溶于酚相,而DNA溶于水相。离心分层后取出
7、水层,多次重复操作,再合并含DNA的水相,利用核酸不溶于醇的性质,用乙醇沉淀DNA。此时DNA是十分粘稠的物质,可用玻璃漫漫绕成一团,取出。此法的特点是使提取的DNA保持天然状态.(4).水抽提法:利用核酸溶解于水的性质,将组织细胞破碎后,用低盐溶液除去RNA,然后将沉淀溶于水中,使DNA充分溶解于水中,离心后收集上清液.在上清中加入固体氯化钠调节至2.6M.加入2倍体积95%乙醇,立即用搅拌法搅出.然后分别用66%٠80%和95%乙醇以及丙铜洗涤,最后在空气中干燥,既得DNA样品.此法提取的DNA中蛋白质含量较高,故一般不用.为除蛋白可将此法加以
8、改良,在提取过程中加入SDS.二.从猪脾中提取DNA1.操作步骤:取鲜猪脾,去脂、血,称取10g,用预冷的1×SSC溶液洗