背景[1-3]
DNAzol Reagent是一種即用型有機試劑,專門用于在約30分鐘內從全血中分離基因組DNA。DNAzol Reagent是一種完全的、可直接使用的基因組DNA提取試劑,簡單高效,結果可靠,可快速提取基因組DNA,適用于多種大量或少量樣品。DNAzol可在一個步驟中裂解細胞并水解RNA,經過乙醇沉淀后即可快速得到基因組DNA。整個過程只需10-30分鐘,DNA回收率可達70-100%,得到的DNA不需再純化,可直接用于Southern雜交、斑點雜交、分子克隆、PCR反應和其他分子生物學應用。
特點:
1.專門用于從全血中提取基因組DNA
2.優(yōu)化用于快速分離基因
DNAzol Reagent專門用于從全血中分離基因組DNA。DNAzol Reagent基于使用新型胍-去污劑裂解液,該溶液可水解RNA并允許從裂解液中選擇性沉淀DNA??梢允褂?mlDNAzol Reagent從0.5 ml全血中分離基因組DNA,得到10-20μgDNA。除了分離基因組DNA外,DNAzol Reagent還可用于分離全血中的凋亡片段和血清中的病毒DNA。
DNAzol Reagent在其隔離協(xié)議中結合了可靠性,效率和簡單性。在該過程中,將血液樣品與DNAzol試劑混合,并用異丙醇從所得裂解物中沉淀DNA。然后依次用DNAzol試劑洗滌DNA沉淀,接著用乙醇洗滌,然后溶解。整個過程可在約30分鐘內完成。
操作步驟:
1.裂解,勻漿:
a.組織:25-50mg組織加1ml DNAzol,使用勻漿儀處理5-10次。少量(5-10mg)柔軟組織,如脾或腦組織,可切成或者搗成小塊使用微量取樣器吹打混勻,室溫放置5-10分鐘。
b.細胞:單層培養(yǎng)的細胞應直接裂解,倒出培養(yǎng)基,加入DNAzol用取樣器吹打幾次混勻。每10cm2細胞培養(yǎng)板加0.75-1.0ml DNAzol。
c.細胞沉淀或懸浮液:每1-3×107細胞(體積小于0.1ml)加1ml DNAzol,反復吹打混勻。
以上均要使用大口徑槍頭吹打,以免過度剪切斷基因組。
2.離心:4-25℃,10000g離心10分鐘。將得到的上清轉入新管。此步驟去除組織碎片、部分水解的RNA和多糖。如果所提樣品為含較多細胞和細胞外物質的樣品,如肝、肌肉和大部分植物組織等,或要提取不含RNA的DNA時,可加此步驟。其他樣品可省略此步。
3.沉淀:每使用1ml DNAzol加0.5ml 100%乙醇,顛倒離心管5-8次,混勻樣品至出現(xiàn)DNA沉淀,室溫放置1-3分鐘??梢钥匆奃NA絮狀沉淀,讓沉淀自然沉降到管底,盡可能吸棄上清。用槍頭攪繞DNA貼附在離心管上端壁上,仔細吸棄剩下的在管底和管壁的上清。如果因為剪切太厲害導致形成小片段或者量少的DNA(少于15ug),無法纏繞到槍頭上,可在4-25℃,4000g離心1-2分鐘沉淀DNA,棄上清。
4.漂洗:用0.8-1ml 75%乙醇漂洗DNA兩次。漂洗時,將DNA懸浮在乙醇中,顛倒離心管3-6次,然后靜置0.5-1分鐘使DNA沉降到管底,盡可能吸棄上清。如果需要,可在4-25℃,1000g離心1-2分鐘沉淀DNA。從組織中提取DNA時,如需去除其他內含物,次漂洗可用70%DNAzol和30%乙醇的溶液代替75%乙醇。
5.溶解:用槍吸去殘余的乙醇,晾干幾秒鐘后立刻用8mM NaOH溶解DNA(DNA暴露于空氣幾秒鐘都會大大加大溶解難度,因此乙醇晾后立刻溶解)。可將沉淀吸到大口徑槍頭中緩慢通過數(shù)次來幫助溶解。TE緩沖液和水溶解效果不完全,因此建議用堿溶液,可更快速且徹底的溶解。
通常,從107細胞或10-20mg動物組織中提取的DNA可用0.2-0.3ml 8mM NaOH溶解,使DNA濃度約為0.2-0.3ug/ul。如果從植物、肝臟、肌肉等富含糖原的材料提取DNA,最后可能會有一些殘留物(多糖)無法溶解,可以用12,000Xg離心10分鐘去除。8mM NaOH容易被空氣氧化,應該用不超過6個月的2-4mol的NaOH儲存液,每月配制一次。
6.結果檢測:
以8mM NaOH溶液溶解的DNA(用DNAzol提取的DNA在Tris緩沖液中溶解效果不好)在紫外分光光度計檢測A260/A280,A260為1相當于50ug雙鏈DNA/ml。得到的A260/A280應為1.6-1.9,片段大小為20-100kb。得到的DNA片段大小取決于提取過程中機械外力對DNA的破壞程度.
應用[4][5]
DNAzol試劑可用于全血基因組DNA的快速提?。?/p>
采用不完全溶血劑STMT處理全血樣品,異硫氰酸胍裂解白細胞核,硅膠特異性吸附釋放出來的DNA,漂洗液洗去硅膠上非DNA成分,最后用TE把DNA從硅膠上洗脫下來。對所建立的方法的實驗條件包括異硫氰酸胍(GuSCN)濃度、結合液pH值、結合溫度等進行優(yōu)化,從而得到高質量的DNA溶液,建立異硫氰酸胍-硅膠法。并對所建立的方法通過以下幾方面進行評價,包括DNA的產量、DNA的純度、DNA的完整性、RNA的污染、重復性,以及將純化產物應用于PCR反應和限制性內切酶消化,并與傳統(tǒng)的SDS-蛋白酶K/苯酚-氯仿(簡稱酚-仿)法進行比較。
結果:1、異硫氰酸胍(GuSCN)濃度、結合液pH值和結合溫度等影響異硫氰酸胍-硅膠法的提取效率。其條件是GuSCN濃度為4M、結合液pH值為6.5、結合溫度為37℃。2、異硫氰酸胍-硅膠法提取DNA平均含量(3.7μg/100μl全血)高于酚-仿法(2.99μg/100μl全血)(p<0.05),純度(OD260/OD280 1.78)與酚-仿法(OD260/OD280 1.76)無顯著差異(p>0.05);RNA污染試驗表明,該方法提取的DNA基本上無RNA污染;瓊脂糖凝膠電泳結果顯示,該方法提取的DNA為大分子物質,在紫外吸收有典型的DNA紫外吸收峰。3、該方法重復性好,提取DNA的產量批內變異系數(shù)為6.02%,純度批內變異系數(shù)為6.74%。4、提取DNA適合于限制性酶切反應,PCR反應等。
結論:1、建立簡單、快速提取全血基因組DNA的異硫氰酸胍-硅膠法,整個提取過程費時小于40min。2、提取的DNA質量高、純度好,適用于大多數(shù)分子生物學實驗,如PCR、限制性酶切反應等。3、費用低,無需貴重試劑和特殊儀器,易于臨床實驗室大規(guī)模使用。
參考文獻
[1]Maternal serum cell-free fetal DNA levels are increased in cases of trisomy 13 but not trisomy 18[J].Tuangsit Wataganara,Erik S.LeShane,Antonio Farina,Geralyn M.Messerlian,Thomas Lee,Jacob A.Canick,Diana W.Bianchi.Human Genetics.2003(2)
[2]Detection of male and female fetal DNA in maternal plasma by multiplex fluorescent polymerase chain reaction amplification of short tandem repeats[J].B.Pertl,A.Sekizawa,O.Samura,I.Orescovic,P.T.Rahaim,D.W.Bianchi.Human Genetics.2000(1)
[3]DNA isolation by a rapid method from human blood samples:Effects of MgCl2,EDTA,storage time,and temperature on DNA yield and quality[J].Debomoy K.Lahiri,Bill Schnabel.Biochemical Genetics.1993(7)
[4]介紹一種簡便快速的可供臨床實驗室使用的DNA提取、純化方法[J].秦秋平.生命的化學(中國生物化學會通訊).1991(03)
[5]羅心靜.全血基因組DNA的快速提取及其應用[D].中南大學,2003.