DNA的提取

DNA提取（DNA extraction）是法医物证学最重要的基本技术之一，核酸样品的质量直接关系到实验的成败。DNA存在于每一个有核细胞中，因此也存在于犯罪现场遗留的生物检材中。生物检材多种多样，常见有血迹、精斑、唾液斑、毛发、骨骼、指甲、指纹、组织碎片、鼻涕、头皮屑等；检材的基质也多种多样，有衣服、日常用具、烟头、树木草叶、土壤、水泥、塑料、玻璃、皮革等，对DNA分析可能存在不同程度的干扰。生物学检材多从案件现场收集，不可避免地会受到复杂环境因素的影响，检材DNA常出现降解，甚至被破坏，尤其是腐败、污染、陈旧的检材。因此提取检材DNA应根据现场提取的检材种类、来源和保存条件，有针对性地选择提取方法。进行DNA检验分析的第一步，就是将生物检材的DNA从细胞中提取出来。现场提取的血斑、组织、毛发等生物性检材常存在于各种载体上。DNA提取时要选择那些能尽可能彻底、快速、高效地去除任何可能影响DNA分析的有害物质的方法。任何残留的非DNA物质都会影响随后的分析。

法医DNA提取过程中主要有三个步骤：①裂解细胞，释放DNA分子；②将DNA分子与其他细胞物质进行分离；③将DNA制备成可以进行PCR扩增等应用的形式。

提取的基本原则要求：无论采取哪种提取方法，所有样本都应该认真严谨地处理，以防止样本间或外源DNA的污染。在法医DNA分析过程中，提取环节是实验室DNA样本最易受到污染的阶段。因此，实验室经常分不同的时间段，有时甚至在不同的地点来处理证据样本与参照样本。对于法医DNA分析，应尽量简化操作步骤，缩短操作时间，以减少各种不利因素对核酸的破坏。在实验过程中，应注意以下问题：①减少化学因素对DNA的降解。避免过碱、过酸对核酸链中磷酸二酯键的破坏，操作多在pH4～10条件下进行。②减少物理因素对核酸的降解。强烈振荡、搅拌、反复冻贮等造成的机械剪切力等条件都会明显破坏线性DNA分子。③防止核酸的生物降解。细胞内、外各种核酸酶作用于磷酸二酯键，直接破坏核酸的一级结构；DNA酶需要Mg2、Ca2的激活，因此实验中常利用金属二价离子螯合剂EDTA，以抑制DNA酶的活性。

核DNA提取的基本原理是利用物理、化学的方法裂解细胞膜、细胞核膜，使细胞核内的DNA释放出来，游离在溶液中。随后用不同的方法进行抽提，除去杂质，收集DNA。DNA提取方法的关键在于将DNA与蛋白质及其他细胞成分分离开来。细胞核DNA与蛋白质互相紧密构成染色质，染色质高度螺旋卷曲形成染色体。只要将染色质中的其他成分去掉，即可提取到DNA，这主要可以通过酶、蛋白质变性剂、盐、酚和氯仿等有机溶剂达到。依据所要求的DNA质量，有些提取步骤可以省略或者简化，提取粗制DNA一般只需几分钟。根据提取DNA的目的用途和要求的不同、生物检材种类、量的不同，提取方法也有所不同，不同方法提取出来的DNA在质量、纯度、浓度等方面有很大的差异。

目前提取DNA常用的方法有：（1）有机溶剂提取法；（2）Chelex-100提取法；（3）盐析法；（4）硅珠法；（5）其他。以下简单介绍几种不同的提取方法。