4.1.2 DNA的提取方法
从各种材料中提取DNA的方法不同,分离提取的难易程度也不同。根据细胞破碎后,分离DNA与蛋白质所采用的技术及试剂的差异,常用的有以下几种提取方法。
1.CTAB法
CTAB是十六烷基三甲基溴化铵的简写,是一种阳离子去污剂,能溶解细胞膜与核膜,解聚核蛋白,且能与DNA形成CTAB-DNA复合物,该复合物在高盐浓度下是可溶解的。用氯仿等有机溶剂抽提可使蛋白质变性、多糖沉淀,通过离心除去沉淀,而CTAB-DNA复合物保留在上清液中。降低盐浓度,则CTAB-DNA复合物发生沉淀,通过离心获得沉淀并用高盐缓冲液溶解后,加入异丙醇使CTAB留在溶液中而DNA沉淀出来。该方法常用于含有多糖、酚类化合物的植物基因组DNA的提取。在该法中可将聚乙烯吡咯烷酮(PVP)与多酚结合形成复合物,从而有效避免多酚类化合物介导的DNA降解。
2.SDS法
SDS是十二烷基硫酸钠的简写,SDS法的基本原理是将已研磨的组织细胞加入含高浓度SDS的抽提缓冲液,在较高温度(55~65℃)下细胞裂解,染色体离析,蛋白质变性,释放出核酸,然后采取提高盐浓度(KAc)和降低温度(冰上保温)的办法沉淀除去蛋白质和多糖类杂质(在低温条件下KAc与蛋白质及多糖结合成不溶物),离心除去沉淀后,上清液中的DNA用酚-氯仿抽提,反复抽提后用乙醇或异丙醇沉淀水相中的DNA。该提取法主要应用于植物DNA的提取和质粒提取。
3.浓盐提取法
核酸和蛋白质在生物体中常以核蛋白(DNP/RNP)形式存在,其中DNP能溶于水及高浓度盐溶液(在1.0 mol/L的NaCl溶液中溶解度比在纯水中高2倍),但在0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度很低,而RNP则可溶于低盐溶液,因此可利用不同浓度的NaCl溶液将其从样品中分别抽提出来。将抽提得到的DNP用SDS处理可将DNA和蛋白质分离,用氯仿-异戊醇将蛋白质沉淀除去可得DNA上清液,加入冷乙醇或异戊醇即可使DNA沉淀析出。
4.苯酚抽提法
苯酚作为蛋白变性剂,同时有抑制DNase降解DNA的作用。用苯酚处理匀浆液时,由于蛋白质与DNA连接键已断,变性后的蛋白质分子表面又含有很多非极性基团,蛋白质与苯酚相似相溶而溶于酚相,而DNA则溶于水相。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。