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;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DNP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,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2次,剪碎。按睥:1×SSC=1;5W/V加入50ml预冷的1×SSC,用高速组织捣碎机破碎8次,每次5秒,中间间隔30秒。将匀浆液放在烧杯中,于冰盐浴中冷却30分钟。4000转/分钟离心10分钟。充掉上清。沉淀物中再加2倍体积的1×SSC搅匀,离心,弃上清,重复2次。将所得沉淀悬于5倍体积的PH8.0、0.15MNaCL—0.1Na2MEDTA溶液中。边搅拌边漫漫滴加5%SDS最终浓度达1%为止。然后加入固体氯化钠使其最终浓度达1mol/L,继续搅60分钟,以确保氯化钠全溶。所得混合液倒入磨口塞的锥形瓶中,加入同体积氯仿—异戊醇,激烈振荡20分钟,4000r离心20分钟,上层水相取出后倒入烧杯,以同积氯仿—异戊醇重复去蛋白2次。取出水相于烧杯中,逐渐加入2倍体积95%乙醇,玻棒搅动,DNA纤维绕于璃玻棒上后挤干,用70%乙醇洗DNA纤维2次,用95%乙醇洗一次,再用乙醚洗一次,取出并挤干。2.实验材料,仪器和试剂:(1)实验材料:新鲜猪脾:(2)仪器:量筒:1×10、3×100烧杯:2×100,2×250;磨口锥形瓶:1×250、1×500;吸管:1×1、1×10;滴管、玻棒、离心机、电动搅拌器、台秤、剪刀、镊子。(3)试剂:①20×SSC:175.2gNaCL,88.2g柠檬酸钠•2H2O,PH=7.0加水至1000ml;②1×SSC,0.1×SSC由①做相应的稀释得来;③NaCL-Na2EDTA液:8.77gNaCL,3.72gNa2EDTA溶于800ml蒸馏水中,用固体NaOH调PH=8后定容至1000;④5%SDS(W/V):6gSDS溶于100ml45%乙醇中;⑤氯仿-异戊醇=24:1(体积比)⑥其他:95%乙醇,盐冰.数据:DNA重,产率:待测液中测得的核酸μg数DNA%=×100待测液中制品的μg数二苯胺显色法测定DNA含量强酸、加热条件下,可以使DNA中的嘌呤碱基与脱氧核糖间的糖苷键断裂,而产生嘌呤碱基,脱氧核糖与嘧啶核苷酸。其中2ˊ脱氧核糖在酸性环境中成为ω―羟基―γ―酮基戊醛,此物与二苯胺反应生成蓝色化合物,在595nm处有最大吸收。DNA在40-400μg范围内光密度与DNA浓度成正比。在反应液中加入少量乙醛可提高灵敏度,而且其他化合物的干扰也显著降低。当样品含少量RNA时不影响测定,而蛋白质、多种糖及其衍生物芳香,羟基醛都能与二苯胺形成各种有色物质,干扰测定。1、二苯胺试剂:使用前称取0.8g二苯胺(需在70%乙醇试剂中重结晶2次),溶于180ml冰乙酸中,再加入8ml过氯酸(60%以上),混匀待用,临用前加入0.8ml1.6%乙醛溶液,所配试剂应为无色。每组需56ml共需2800ml2、DNA标准溶液:(须经定磷法确定其浓度)取标准DNA以0.01NNAOH配成200微克/毫升的标准液。每组需12ml共需600ml3、1.6%乙醛:取47%乙醛3.4ml,加重蒸水定容至100ml(放于冰箱中,一周之内可以使用)。共需70ml4、(测样品液:准确称取猪脾DNA或用紫外分光法中剩下的DNA液配成10微克/毫升的溶液。每组需4ml共需200ml操作方法:1.DNA标准曲线的制定:取10支试管,分成2组,依次加入0.4、0.8、1.2、1.6和2.0mlDNA标准溶液。添加蒸馏水,使之都成为2ml。另取2只试管,各加2ml蒸馏水作为对照。然后各加入4ml二苯胺试剂,混匀。于60恒温水浴中保温1h,冷却后于595nm处进行比色测定。取两管平均值,以DNA浓度为横坐标,光吸收值为纵坐标,绘制标准曲线。2.制品的测定:取2支试管,各加2ml待测液(内含DNA应在标准曲线的可范围之内)和4ml二苯胺试剂,摇匀。其于操作同标准曲线的制作。3.根据测得的光吸收值,从标准曲线待测上查出相应该光吸收值DNA的含量,计算出制品中的百分含量。1.为什么在低温下进行?2.分别加柠檬酸钠和EDTA的作用?3.加SDS的作用?4.加NaCL的作用,为什么要加到1mol/L?5.加入异戊醇有什么作用?