DNA样品如何收集和准备进行研究



在对DNA进行测序或通过基因工程对其进行改变之前,科学家****先对其进行分离。这似乎是一项艰巨的任务,因为细胞包含多种其他化合物,例如蛋白质,脂肪,糖和小分子。幸运的是,生物学家可以利用DNA的化学特性从这些污染物中分离出DNA,并为进一步研究做准备。此过程称为DNA提取。

细胞裂解

有许多不同的技术用于DNA提取。单个实验室所使用的DNA取决于要进行的实验类型以及DNA的纯度。科学家通常从含有细胞的样本开始,例如组织或血液样本,然后将细胞弄开或裂解。您可以通过多种方式裂解细胞。添加清洁剂会使它们散开,并使其经受高频声波。或者,将样品与玻璃珠混合并使其快速振动,会物理分裂细胞并释放其内容物。

快速和肮脏的方法

如果不需要高纯度,科学家可以添加一种称为蛋白酶K的酶来分解样品中的大多数蛋白质,然后直接使用。但是,由于大多数污染物仍然存在,因此该技术非常肮脏,因此仅在优先考虑速度且纯度不成问题的情况下才适用。另一种快速而肮脏的方法是通过添加盐(如铵盐或乙酸钾)以迫使蛋白质沉淀来提高盐浓度,从而去除蛋白质。由于仍然存在许多其他污染物,因此该技术也相当脏。

苯酚-氯仿萃取

另一种方法是用去污剂溶解细胞,然后将溶液与异戊醇,氯仿和苯酚混合。然后将溶液分为两层。蛋白质**终保留在上部有机层中,而DNA保留在下部水层中。此技术需要仔细控制盐浓度和pH才能获得良好结果。这很耗时,而且苯酚和氯仿都是剧毒化学品。因此,虽然苯酚-氯仿萃取曾经是常规操作,但近年来其他技术也变得越来越流行。

阴离子交换色谱

与苯酚-氯仿萃取相比,阴离子交换色谱法具有更高的纯度和更一致的结果。管或柱中装有小颗粒,这些小颗粒上带有带正电荷的位点,带负电荷的分子或阴离子可以与之结合。DNA与这些阴离子交换位点结合,而其他污染物(如蛋白质和RNA)则从色谱柱上洗掉。之后,使用富含盐的溶液将DNA从色谱柱中拉出。

套件

纯化DNA**快,也许**可靠的技术是使用特制试剂盒。这些套件在试管中包含硅胶膜。DNA会粘附在膜上,同时使用试剂盒随附的一系列专门准备的盐溶液将其他污染物洗掉。**后,用低盐溶液从柱子上洗掉DNA。这些试剂盒快速,易于使用,并提供可重复的结果。

吸光度

一旦分离出DNA并将其重新悬浮在pH控制的缓冲溶液中,**后一步就是测试其纯度。一种简单方便的方法是检查它在260和280纳米波长处吸收了多少紫外线。如果DNA是纯净的,则260纳米的吸光度除以280纳米的吸光度应等于1.8。通过测量260纳米的吸光度,您还可以确定DNA的浓度。