核酸分离纯化的技术原理

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核酸分离纯化的原则

核酸分离纯化的原则

磁珠法核酸纯化技术采用了纳米级磁珠微珠,这种磁珠微珠的表面标记了一种官能团,能同核酸发生吸附反应。

硅磁(Magnet ic Silic a Partic le)就是指磁珠微珠表面包裹一层硅材料,来吸附核酸,其纯化原理类型于玻璃奶的纯化方式。

离心磁珠是指磁珠微珠表面包裹了一层可发生离心交换的材料(如DEAE,COO H)等,从而达到吸附核酸目的。

不同性质的磁珠微珠所对应的纯化原理是不一致。

使用磁珠法来纯化核酸的最大优点就是自动化。

磁珠在磁场条件下可以发生聚集或分散,从而可彻底摆脱离心等所需的手工操作流程。

Omega拥有全面的磁珠法核酸分离试剂盒,基于这种技术的试剂盒,名称前都有’Mag-Bind’。

核酸分离与纯化的原则核酸在细胞中总是与各种蛋白质结合在一起的。

核酸的分离主要是指将核酸与蛋白质、多糖、脂肪等生物大分子物质分开。

在分离核酸时应遵循以下原则:保证核酸分子一级结构的完整性;排除其他分子污染。

核酸分离与纯化的步骤大多数核酸分离与纯化的方法一般都包括了细胞裂解、酶处理、核酸与其他生物大分子物质分离、核酸纯化等几个主要步骤。

每一步骤又可由多种不同的方法单独或联合实现。

1. 细胞裂解:核酸必须从细胞或其他生物物质中释放出来。

细胞裂解可通过机械作用、化学作用、酶作用等方法实现。

(1) 机械作用:包括低渗裂解、超声裂解、微波裂解、冻融裂解和颗粒破碎等物理裂解方法。

这些方法用机械力使细胞破碎,但机械力也可引起核酸链的断裂,因而不适用于高分子量长链核酸的分离。

有报道超声裂解法提取的核酸片段长度从< 500bp ~> 20kb 之间,而颗粒匀浆法提取的核酸一般< 10kb。

(2) 化学作用:在一定的p H 环境和变性条件下,细胞破裂,蛋白质变性沉淀,核酸被释放到水相。

上述变性条件可通过加热、加入表面活性剂(SDS、Triton X-100 、Tween 20 、NP-40 、CTAB、sar-cosyl 、Chelex-100 等) 或强离子剂(异硫氰酸胍、盐酸胍、肌酸胍) 而获得。

核酸提取纯化方法

核酸提取纯化方法

核酸提取纯化方法核酸提取纯化是分子生物学研究中的基础步骤之一,该步骤的目的是从生物样本中提取出高质量、高纯度的核酸样本,以便进行后续实验。

在进行核酸提取纯化时,需要注意一些关键的因素,例如使用适当的酶、缓冲液和试剂,选择合适的提取方法和纯化方法等。

本文就核酸提取纯化方法做简要介绍。

核酸提取方法酚-氯仿法酚-氯仿法是一种常见的核酸提取方法,其原理是用酚和氯仿混合液溶解脂质膜,并分离出DNA或RNA。

该方法适用于多种细胞和组织样本的提取,且提取出的核酸质量高,且纯度高。

该方法的步骤如下:1.将组织或细胞打碎并加入含有盐和表面活性剂的缓冲液中。

2.将酚与氯仿以1:1的比例混合,加入细胞组织样本混合物,使其充分混合。

3.用离心机高速离心,分离上层酚相和下层水相。

4.将上层酚相转移到新的离心管中,再加入等体积的氯仿和去离子水混合液,混合均匀。

5.用离心机高速离心,分离上层酚相和下层水相,上层酚相即为提取的核酸。

硅胶柱法硅胶柱法是一种常用的核酸纯化方法,通常用于DNA或RNA的纯化和浓缩。

该方法会将提取的核酸样本与硅胶粒子混合,经离心去除杂质,然后将核酸吸附在硅胶柱中,最后用适当的缓冲液洗脱所需的核酸。

该方法的步骤如下:1.将提取得到的核酸样本与硅胶颗粒混合。

2.用离心机离心,分离硅胶与其他细胞成分和杂质。

3.将硅胶样本均匀放入硅胶柱中,用称量纸封端,并加入洗脱缓冲液,使其顺着硅胶柱流经。

4.加入适量的洗脱缓冲液冲洗硅胶柱,以去除杂质。

所需的核酸会留在硅胶柱上。

5.加入洗脱缓冲液,洗脱硅胶柱中的核酸。

结论在进行核酸提取纯化时,选择合适的提取方法和纯化方法非常重要。

酚-氯仿法和硅胶柱法是两种常见的核酸提取纯化方法,它们各自具有适用的范围和特点。

为了提高核酸提取纯化的效果,通常会进行PCR扩增检测,以保证提取的核酸质量和纯度达到要求。

核酸提取原理及方法

核酸提取原理及方法

核酸提取原理及方法核酸提取是分子生物学实验中的重要步骤,它是从细胞或组织中分离出核酸并净化的过程。

核酸提取的成功与否直接影响到后续的实验结果,因此掌握核酸提取的原理和方法对于科研工作者来说至关重要。

一、核酸提取原理。

核酸提取的原理主要包括细胞破碎、核酸溶解和净化三个步骤。

首先,细胞膜和细胞壁需要被破坏,以释放细胞内的核酸。

其次,核酸需要被有效地溶解,使其能够被提取出来。

最后,通过净化步骤去除蛋白质、多糖和其他杂质,从而得到纯净的核酸样品。

二、核酸提取方法。

1. 酚氯仿法。

酚氯仿法是最常用的核酸提取方法之一。

其原理是利用酚和氯仿两种有机溶剂与水相不相溶的特性,将细胞裂解液中的蛋白质等杂质分离出去,从而得到纯净的核酸。

这种方法操作简单,适用于提取大量样品。

2. 硅胶柱法。

硅胶柱法利用硅胶膜对核酸的亲和力进行提取和分离。

通过将样品加入硅胶柱后,核酸能够与硅胶膜结合,而其他杂质则被洗脱掉。

这种方法提取的核酸纯度高,适用于对纯度要求较高的实验。

3. 磁珠法。

磁珠法是近年来发展起来的一种核酸提取新方法。

通过在磁珠表面修饰亲核酸的功能基团,使得核酸能够与磁珠结合。

利用磁场的作用,可以将核酸与磁珠分离出来,从而实现核酸的提取和纯化。

这种方法操作简便,且适用于高通量提取。

三、注意事项。

在进行核酸提取时,需要注意以下几点:1. 样品的质量和保存对提取结果有重要影响,因此在提取前需要确保样品的完整性和纯度;2. 根据不同的实验目的和样品特点选择合适的提取方法,以确保提取效果;3. 在操作过程中要注意无菌操作,避免外源性核酸的污染;4. 核酸提取后,应根据实验需求储存或立即进行下一步实验。

总结,核酸提取是分子生物学实验中的重要步骤,掌握核酸提取的原理和方法对于科研工作者来说至关重要。

不同的提取方法有着各自的特点和适用范围,选择合适的提取方法能够提高实验效率和结果的准确性。

在实验操作中要严格按照操作规程进行,确保提取的核酸样品质量和纯度。

核酸提取的原理

核酸提取的原理

核酸提取的原理
核酸提取是一种用来从生物样本中分离和纯化核酸(DNA或RNA)的技术。

其原理基于核酸在细胞中的特定性质和化学
特性。

下面是核酸提取的原理步骤:
1. 细胞破碎:首先,将生物样本(如细胞、组织或血液)收集到离心管中,并使用生理盐水或缓冲液洗涤样本以去除杂质。

然后,采用机械、化学或热能等方法,破碎细胞膜和细胞核,使细胞内的核酸释放到溶液中。

2. 蛋白质去除:为了去除细胞破碎后溶液中的蛋白质和其他杂质,可以使用蛋白酶、蛋白质沉淀剂或有机溶剂等方法进行蛋白质的沉淀或显色反应。

这一步骤可以有效地除去干扰物,使核酸纯化更加纯粹。

3. DNA和RNA分离:如果需要纯化DNA和RNA,则可以使用亲水性柱、酸性沉淀剂或硅胶膜等吸附剂。

这些吸附剂可以特异性地结合DNA或RNA,并将其与其他杂质分离开来。

根据吸附剂的不同,可以选择适当的提取方法。

4. 封闭或洗脱:提取后的核酸通常需要保存或进一步分析。

可以将其封闭在储存液中,以避免降解。

此外,还可以使用适当的缓冲液来洗脱核酸,以备后续实验使用。

总的来说,核酸提取的原理是通过破碎细胞、去除蛋白质、分离DNA或RNA,并最终纯化核酸。

这一过程涉及到细胞破碎、蛋白质去除、核酸分离和后续处理等多个步骤,可以根据具体
实验需求进行调整和优化。

这些步骤中的关键是选择合适的试剂和技术,以获得高质量和高纯度的核酸提取产物。

核酸纯化提取仪工作原理

核酸纯化提取仪工作原理

核酸纯化提取仪工作原理
嘿,朋友们!今天咱们来聊聊那个神奇的核酸纯化提取仪的工作原理!这玩意儿就像是一个超级魔法师,能把复杂的核酸从各种物质中精准地变出来。

你想啊,就好比我们在一堆乱七八糟的杂物里找一颗特别的宝石。

核酸纯化提取仪就是那个厉害的“寻宝专家”!它先施展魔法,把样本放进去,然后就开始一步步地分离啦!
它用一些特别的方法,比如像一个细心的工匠一样,把样本中的杂质一点点地剔除掉。

这过程就好像是筛沙子,把细沙留下,把大的石子筛出去。

然后呢,通过一系列神奇的操作,核酸就被单独拎出来啦!
咱就说啊,如果没有这个核酸纯化提取仪,那我们要想得到纯净的核酸得多难呀!就好像没有指南针在茫茫大海中航行一样。

它的存在可太重要啦,难道不是吗?
再想想看,医生和科学家们要研究病毒、疾病什么的,没它可不行!没有它提取出准确的核酸,怎么能搞清楚那些神秘的病菌呢?就好比战士上战场没有好武器,那能打赢吗?
总之啊,这核酸纯化提取仪绝对是个了不起的发明!它让我们在探索生命奥秘的道路上越走越远,越走越顺!它就是我们的好帮手,让我们能更清楚地了解这个世界的微小之处。

所以说啊,我们真得好好感谢它呢!
我的观点就是:核酸纯化提取仪是现代科学研究和医疗领域中不可或缺的重要工具,它的作用至关重要!为我们打开了探索生命奥秘的大门!。

核酸提取的基本步骤及原理

核酸提取的基本步骤及原理

核酸提取的基本步骤及原理
核酸提取的基本步骤包括以下几个步骤:
1. 细胞或组织的损毁与裂解:将样品中的细胞或组织破坏并裂解,使内部的核酸暴露在溶液中。

常用方法包括机械破碎、化学裂解或酶裂解等。

2. 蛋白质去除:通过加入蛋白酶等蛋白质分解酶,将样品中的蛋白质降解,以便之后纯化核酸。

3. 核酸纯化:通过溶液的调节和加入适当的试剂,使核酸与其他杂质分离。

常用的方法有酚-氯仿萃取、硅胶柱层析、磁珠吸附等。

4. 洗涤:通过洗涤溶液的加入和溶液对样品的冲洗,去除残留的杂质,提高核酸的纯度。

5. 脱盐:通过洗涤和纯化步骤,使核酸处于含有适量盐浓度的溶液中。

6. 浓缩:通过溶液的挥发、沉淀和离心等方法,将核酸溶液浓缩到适当的体积。

7. 质量检测:使用紫外吸收光谱、凝胶电泳等方法进行核酸的质量和纯度检测。

8. 储存:将提取得到的核酸转移到适当的储存条件下,保存以备进一步应用。

核酸提取的原理是利用细胞或组织中核酸与其他成分的生化性质的差异,通过物理或化学方法分离和纯化核酸。

核酸提取的关键步骤是细胞裂解和蛋白酶处理。

在细胞裂解过程中,细胞壁和膜被破坏,同时蛋白质酶降解细胞中的蛋白质。

随后通过柱层析或吸附等方法,分离纯化核酸。

最后,通过洗涤、脱盐和浓缩等步骤去除杂质,获得纯净的核酸溶液。

核酸分离与纯化的技术路线与原则

核酸分离与纯化的技术路线与原则核酸包括DNA 、RNA两类分子,在细胞内均与蛋白质结合成核蛋白。

真核生物基因组中,95%DNA 为双链线性分子,存在于细胞核中,5%为双链环状分子,存在于细胞器中;原核生物DNA 及质粒DNA 为双链或单链环状分子;RNA 为单链线性分子,主要存在于细胞质中。

DNA 与RNA 性质的不同导致对其分离与纯化的条件也不相同。

一、核酸分离与纯化的原则(1)保证核酸一级结构的完整性。

生物的遗传信息全部贮存在核酸一级结构中,而且核酸的一级结构还决定其高级结构的形式及和其他大分子结合的方式。

所以,所提取的核酸一级结构的完整性直接影响着后续实验中对其结构与功能研究的质量。

因此,在制备核酸的过程中,要做到:尽量简化操作程序,缩短提取过程;避免过酸、过碱等化学因素对核酸链中磷酸二酯键的破坏,在pH 值4~10条件下进行操作;操作时动作要轻缓,提取的样品小包装保存,以免诸多的物理因素对核酸的降解;避免细胞内及环境中核酶对核酸的生物性降解。

(2)排除其他生物大分子的污染,如蛋白质、多糖和脂类分子的污染应尽可能降低到最低程度,特别是提取DNA 分子时应除去RNA 分子,反之亦然。

(3)排除核酸样品中有机溶剂和过高浓度的金属离子。

二、分离与纯化的技术路线(一)核酸的释放通常情况下DNA 及RNA 均位于细胞内,因此核酸分离与纯化的第一步就是制备单个细胞,再破碎细胞,从而释放核酸。

破碎细胞的方法包括机械法与非机械法两大类。

机械法又可分为液体剪切法与固体剪切法;非机械法可分为干燥法与溶胞法。

由于溶胞法采用适宜的化学试剂与酶,能有效地裂解细胞,方法温和,能保证较高的核酸获得率,并能较好地保持核酸的完整性,从而得到广泛的应用。

(二)核酸的分离与纯化利用核酸与其他物质性质上的差异,可以分离与纯化核酸。

这种差异包括细胞定位与组织分布上的差异,物理、化学性质上的不同,以及各自独特的生物学特性。

操作过程中,既可以从复杂样品中抽提出核酸分子,也可以将样品中的非核酸成分(非核酸的生物大分子、非需要的核酸分子及在操作过程中加入的溶液与试剂)逐步清除。

核酸的分离与纯化讲解


• 二.质粒和噬菌体DNA的提取和纯化
• (一)质粒DNA的提取 • 基本步骤 • 1.细菌的培养 • 2.细菌的收集与裂解 • 3.质粒DNA的纯化 • 提取方法
• 煮沸法: • 碱法:最常用的质粒DNA提取方法。 • SDS法:
• (二)噬菌体DNA的提取
• 1.细菌培养 • 2.细菌的感染及裂解 • 3.噬菌体的沉淀及纯化 • 4.噬菌体DNA的提取
• 图1 玻璃砂研磨提取总DNA的电泳结果
• 1-4孔为低pH值法,5-8孔为CTAB法,9-12孔为苯酚法 • 1,2为西洋参;3.鲜品布渣叶;4.干品布渣叶
• 图2 氧化铝研磨提取总DNA的电泳结果
• 1-4孔为低pH值法,5-8孔为CTAB法,9-12孔为苯酚法 • 1,2为西洋参;3.鲜品布渣叶;4.干品布渣叶
一、概述
• 核酸分离提取的原则 • 常用方法及基本原理 • DNA的分离纯化 • RNA的分离纯化
第一节 核酸分离提取的原则
• 一、基本原则
• 1.保证核酸一级结构的完整性。 • 2.排除其它分子的污染。
• 二、注意事项
• 1.简化操作步骤,减少对核酸的破坏。 • 2.避免过酸(碱)等化学因素的影响(pH4~10)。 • 3.减少物理因素对核酸的降解。 • 4.防止核酸的生物降解。
• ③分离浮力密度不同的DNA分子或其他分子颗粒, 如图1。
图1 氯化铯梯度纯化λ噬菌体
噬菌体在1.45g/ml与1.50g/ml氯化铯界面之间形成一肉眼可 见的带。在1.45g/ml与1.50g/ml氯化铯界面之间可看到一个 由噬菌体颗粒形成的浅蓝色带。
• ④纯化DNA分子。在中性CsCl溶液中,DNA的 浮力密度为1.7g/ml,RNA为2.0g/ml,蛋白 质的浮力密度为1.3~1.4g/ml。在起始密度 为1.7g/ml的CsCl溶液中进行超速离心,可 以很好地将三者区分开。蛋白质浮在上层液 面,DNA分子在离心管中间形成区带,RNA沉 于管底,从而达到从DNA样品中去除微量RNA 和蛋白质的目的。

核酸的分离和纯化

荧光强度 = 碱基长度* 分子个数,(总碱基数越多,插入EB 越多)
琼脂糖凝胶电泳操作注意细节
1) 根据片段大小配制不同浓度的胶(改变分辨率),片段越小, 需要胶浓度越大。 2) 胶要现制先用 3) 选择合适的Marker 4) 配胶的缓冲液与电泳缓冲液要是同一种,且浓度一致(1倍) 5) 点样时要加入loading buffer,并注意,不要将样点到点样 孔之外(飘样),也不要将胶戳漏(漏样) 6) 根据片段大小及电泳检测目的,选择合适的电压及电泳时间 7)EB染色。
检测原理:
溴化乙锭(EB)可插入双链DNA分子中, 在紫外光照射下,发射荧光。
EB: 先染与后染
核酸凝胶电泳技术
溴化乙锭染料的化学结构及 其 对 DNA 分 子 的 插 入 作 用 。 由于插入了溴化乙锭分子, 在紫外光照射下,琼脂糖凝 胶 电 泳 中 DNA 的 条 带 便 呈 现 出荧光,易于鉴定。
琼脂糖及聚丙烯酰胺凝胶分辨DNA片段的 能力
凝胶类型及浓度 (bp)
分离DNA的大小范围
0.3%琼脂糖
50 000~1 000
0.7%琼脂糖
20 000~1 000
1.4%琼脂糖
6 000~300
4.0%聚丙烯酰胺
1 000~100
10.0%聚~1
琼脂糖凝胶电泳的原理
rRNA分子具有确定的大小和核苷酸序列, 特别是28S和18S特征性条带是电泳鉴定总 RNA纯度和完整性的重要参数。
3、 琼脂糖凝胶电泳
• 3. 1 原理: • 3. 2 用途:
琼脂糖凝胶电泳的原理
DNA电泳迁移:电荷效应+分子筛效益
(1)DNA带负电,电场中,向正极移动; (2)决定移动速度三因素:DNA大小,电荷数,构 型(超螺旋 > 线性 > 开环); (3) 线性DNA分子移动速度与其分子质量的对数成 反比(分子量越大,跑得越慢);

核酸纯化的基本原理

核酸纯化的基本原理导言核酸纯化是分子生物学和生物化学实验中常见的一个步骤。

通过纯化核酸样品,可以去除杂质和其他分子,从而得到高纯度的核酸。

本文将深入探讨核酸纯化的基本原理,包括纯化方法、常用纯化试剂和步骤。

核酸纯化方法核酸纯化方法主要可以分为两大类:固相法和溶液相法。

固相法1. 硅胶柱层析硅胶柱层析法是最常见的核酸纯化方法之一。

其基本原理是利用硅胶对核酸具有选择性吸附的特性,将核酸样品与硅胶柱共同处理,以实现去除杂质、富集核酸的目的。

步骤如下:1.制备硅胶柱:将硅胶填充到柱子中,并经过紫外灭菌处理。

2.样品处理:将待纯化的核酸样品与缓冲液混合,加入硅胶柱中。

3.洗脱:通过加入洗脱缓冲液使核酸从硅胶柱中洗脱出来。

硅胶柱层析法适用于小规模实验室中对核酸的纯化,能够得到较高的纯度,但对核酸的损失较大。

2. 磁珠法磁珠法是一种基于磁珠颗粒表面的亲和性分离纯化核酸的方法。

通过表面修饰磁珠上的配体,可选择性地吸附纯化目标核酸。

步骤如下:1.磁珠上的配体修饰:将磁珠与特异性亲和核酸配体进行偶联。

2.样品处理:将待纯化的核酸样品与磁珠混合,使核酸与磁珠上的配体结合。

3.磁珠分离:利用磁力将磁珠与非特异性成分分离。

4.洗脱:通过改变离子浓度或pH值等方式,使核酸从磁珠上洗脱下来。

磁珠法具有操作简便、灵敏度高、纯度好等优点,适用于大规模的核酸纯化。

溶液相法溶液相法又称沉淀法,通过加入适当的物质使核酸在溶液中沉淀,然后通过离心去除杂质,得到纯化后的核酸。

1. 乙醇沉淀乙醇沉淀是最常见的溶液相法之一。

其原理是通过加入乙醇来沉淀核酸,然后通过离心将核酸精确地分离出来。

步骤如下:1.样品处理:将待纯化的核酸样品与适量的乙醇混合。

2.沉淀:将混合物离心,使核酸沉淀到离心管底部。

3.去除上清:将上清倒掉,保留沉淀。

4.洗涤:加入乙醇洗涤沉淀,去除杂质。

5.干燥:将离心管在恒温下干燥,使核酸得到最终纯化。

乙醇沉淀法简单易行,适用于小规模分子生物学实验室中的核酸纯化。

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核酸分离纯化的技术原理
核酸提取是核酸检测实验的第一步,也是最关键的一步。

核酸提取的纯度、产量和质量是影响下游实验的关键。

核酸提取主要有两个步骤,分别是裂解和纯化,其中,裂解的目的是通过各种方法裂解细胞,将核酸释放到溶液中,纯化的目的则是将核酸分子从裂解液中特异性地分离出,从而避免裂解液中原有的蛋白分子、脂类、糖类、多肽、其他有机或无机分子对后续核酸检测实验的干扰。

在核酸提取过程中还应遵循以下原则:保证核酸分子一级结构的完整性;去除其他污染分子。

一、液相核酸分离纯化技术
(一)胍硫氰酸酚-氯仿提取法
盐类通常是核酸样本中最常见的杂质成分,因此,在将核酸样本进行下游处理和分析前,通常需要去除盐类成分。

因此,通常需一或多个分离和(或)纯化步骤来使样本脱盐。

核酸纯化的常规步骤包括细胞裂解,该步骤通过破坏细胞结构而形成细胞裂解液,同时灭活包括DNA酶和RNA酶在内的细胞内源性核酶,并最终从细胞碎片中获得纯净的核酸样本。

有机溶剂-苯酚-氯仿提取法正是基于上述原理最常见的核酸经典提取方法之一。

苯酚-氯仿-异丙醇按照一定比例混合后(即:25∶24∶1)可抵制RNA酶活性,从而克服单用苯酚无法抑制RNA酶活性的不足。

蛋白、脂质、碳水化合物和细胞碎片可通过提取苯酚和氯仿有机试剂混合物的水相而去除。

含有DNA样本的水相可通
过加入2∶1或1∶1比例的乙醇或异丙醇沉淀,最后,沉淀下来的DNA用70%乙醇洗涤并最后溶解于TE缓冲液或无菌去离子水中。

异硫氰酸胍(guanidinium isothiocyanate)用于RNA提取的方法最早见于1977年,但是,由于该方法比较繁琐,后来逐步被称之为胍硫氰酸酚-氯仿提取法(guanidinium thiocyanate-phenol-chloroform extraction)代替,该方法可一步完成RNA提取。

其基本原理是:硫氰酸胍是蛋白质强变性剂,能裂解组织细胞,释放RNA,抑制RNA酶的活性,同时与RNA形成可溶性复合物,经过酚-氯仿抽提,使RNA 与组织中的DNA和蛋白质分离开,达到分离提取总RNA的目的。

(二)碱性提取方法
碱裂解(alkaline lysis)主要用于质粒DNA的肠杆菌DNA提取。

其基本原理是:当菌体在NaOH和SDS溶液中裂解时,蛋白质与DNA 发生变性,当加入中和液后,质粒DNA分子能够迅速复性,呈溶解状态,离心时留在上清中;蛋白质与染色体DNA不变性而呈絮状,离心时沉淀下来。

(三)CTAB提取法
去污剂(表面活性剂)是一类即具有亲水基又具有疏水基的物质,一般具有乳化、分散和增溶作用,可分阴离子、阳离子和中性去污剂等多种类型,中性去污剂在蛋白提取中应用的较多。

十六烷基三甲基溴化铵(cetyltrimethylammonium bromide,CTAB)是一种阳离子去污剂,具有从低离子强度的溶液中沉淀核酸和酸性多聚糖的特性,在
这种条件下,蛋白质和中性多聚糖仍留在溶液里,在高离子强度的溶液里,CTAB与蛋白质和大多数酸性多聚糖以外的多聚糖形成复合物,只是不能沉淀核酸。

因此,CTAB可以用于从大量产生黏多糖的有机体如植物以及某些革兰阴性菌(包括E.coli的某些株)中制备纯化DNA。

(四)溴化乙锭-氯化铯梯度离心法
大量提取的质粒DNA一般需进一步纯化,常用方法是氯化铯梯度离心法,它利用了质粒DNA相对较小及共价闭合环状两个性质。

溴化乙锭-氯化铯梯度离心法分离质粒和染色体DNA取决于溴化乙锭与线状和闭环DNA分子的结合量有所不同。

溴化乙锭通过嵌入碱基之间而与DNA结合,进而使双螺旋解旋。

由此导致线状DNA的长度有所增加,作为补偿,将在闭环质粒DNA中引入超螺旋单位。

最后,超螺旋度大为增加,从而阻止了溴化乙锭分子的继续嵌入。

但线状分子不受此限,可继续结合更多溴化乙锭,直至达到饱和(每2个碱基对大约结合1个溴化乙锭分子)。

由于染料的结合量有所差别,线状和闭环DNA分子在含有饱和量溴化乙锭的氯化铯度中的浮力密度也有所不同。

多年来,氯化铯-溴化乙锭梯度平衡离心已成为制备大量质粒DNA的首选方法。

然而,该过程既昂贵又费时,为此发展了许多替代方法,其中主要包括利用离子交换层析、凝胶过滤层析、分级沉淀等分离质粒DNA和宿主DNA的方法。

二、固相核酸分离纯化技术
目前,大部分商品化的试剂盒均是固相核酸提取试剂。

与上述液相核酸提取技术相比,固相核酸提取技术更为快速、高效。

固相核酸提取技术通过pH值和缓冲液盐浓度来控制核酸吸附过程。

核酸吸附
则主要依赖于下述原理:离液剂条件下可与亲水性基质氢键结合反应,有液条件下则通过与固相阴离子交换剂的离子交换、亲和力大小而达到分离。

固相纯化通常通过离心柱完成,与传统方法相比,在离心力的作用下,离心柱纯化核酸的速度更为快捷。

硅胶、玻璃粉、硅藻土和阴离子交换剂均是固相核酸提取技术中最常用的固相载体。

固相提取主要包括4个关键步骤:细胞裂解、核酸吸附、洗涤、洗脱。

(一)硅胶
硅胶(silicon)可以选择性地吸附DNA是其用于核酸提取的最
基本原理。

硅胶的常用类型包括如玻璃粉在内的玻璃颗粒、硅颗粒、玻璃纤维和硅藻土。

硅胶纯化的基本原理是基于负电荷DNA骨架与正电荷硅颗粒之间的高亲和力。

钠作为阳离子桥吸附核酸磷酸骨架中的负电荷氧。

在高盐条件下(pH≤7),钠离子打断水分子氢原子和硅胶中负电荷氧原子之间的氢键,随后,DNA被紧紧地吸附到硅胶分子上,洗涤之后去除所有其他的非核酸杂质。

吸附到硅胶分子上的DNA纯品可在低离子强度条件(pH≥7)使用TE缓冲液或去离子水洗脱。

除硅胶之外,如尼龙基质等硝化纤维和聚酰胺膜也可结合核酸,但其特异性较低。

这些材料通常用于固相核酸转移和杂交基质。

此外,聚酰胺膜比硝化纤维更耐受苛刻条件,并且可以可逆地结合核酸分子,还可以在低离子强度缓冲液条件下固定核酸分子。

(二)磁珠
基于磁珠分离的核酸提取方法简便有效,因为可用非常简单的磁场方式分离磁珠。

用于核酸提取的磁珠表面通常修饰有与核酸分子具有高亲和力的基团或生物聚合物。

磁珠颗粒的表面积越大,其吸附核酸分子的能力越强。

不同性质的磁珠的纯化原理略不一致,但是,使用磁珠法提取核酸的最大优点是可自动化。

目前,最常见和高效的核酸自动提取仪主要就是基于磁珠法原理,因为,磁珠在磁场条件下可以发生聚焦或分散,从而可彻底摆脱离心等手工操作流程。

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