磁珠法快速提取基因组DNA的实验研究

针对临床标本基因组DNA的提取方法缺乏广泛适用性,提取步骤繁琐,需要进行离心操作,并且提取过程中会用到苯酚、氯仿等有机试剂,会对操作人员有一定的危害性等不足,本研究拟建立一种适用于临床标本的基因组DNA快速提取方法。在传统的基因组DNA提取试剂和方法的基础上,本研究采用二氧化硅修饰的超顺磁珠设计了一种基因组DNA快速提取方法;探讨磁珠用量、裂解液p H、盐酸胍浓度等因素对基因组DNA提取效率的影响并采用凝胶电泳实验进行验证。当磁珠用量在50~100μg/100 mg样品,裂解液p H约为6,盐酸胍的浓度为6 mol/L时基因组DNA提取效果好、效率高,且磁珠的用量与吸附表面积成正比,但达到一定用量后不会增加提取量,对于100 mg肺组织,适宜的磁珠用量为80μg。此基因组DNA提取方法高效省时,简便快捷,性价比高,适用临床大量样本基因组DNA提取。     

一种快速提取基因组DNA的方法

采采用氧化硅超顺磁性纳米磁珠和自己设计的试剂体系及提取流程,建立了一种基因组DNA的快速提取方法,该方法以氧化硅磁珠为固相吸附载体,盐酸胍、 -巯基乙醇和SDS为主要裂解吸附试剂。以全血或培养细胞为实验材料进行基因组DNA的提取结果显示用本文建立的方法提取100 L小鼠抗凝血,可得2～3 g基因组DNA, OD260/OD280为1.8 ± 0.05,其纯度可满足后续的酶切和PCR生物操作要求。该方法整个提取过程只需12分钟,不需特殊实验条件同时可省略蛋白酶K的消化过程和离心操作,适用于一般实验室的需求,是一种操作简便、快速高效的提取方法。     

肠道菌群核酸提取自动化流程的优化

目的:优化肠道菌群核酸提取自动化流程。方法:收集粪便样本,分别采用手工方法、核酸提取工作站提取核酸,然后利用液体工作站制备PCR反应液进行PCR扩增,最后采用文库工作站建库测序。结果:400μl样品用QIAamp~ Fast DNA Stool Mini Kit试剂盒裂解液裂解后,用MagMAX~(TM) Express 96机器提取核酸的方法与用QIAamp~ Fast DNA Stool Mini Kit试剂盒手工提取核酸的方法相比,测序得到的序列数基本一致,分析结果也没有明显区别;而单独采用MagMAX~(TM)Viral RNA Isolation Kit试剂盒提取核酸由于样品投入体积受限(50μl)、核酸浓度低、测序得到的序列数太少,不能满足后续的分析要求。结论:通过结合使用两种不同的试剂盒,可以实现核酸提取、PCR反应液配制及文库制备的全流程自动化操作,从而大大提高工作效率和结果的稳定性。     

RecA蛋白介导的三链核酸结构形成及其序列提取

人工合成的单链DNA分子经PCR扩增形成双链DNA分子。将RecA蛋白与生物素标记的寡聚核酸探针序列在ATPγS存在的情况下共同哺育,使RecA蛋白包裹寡聚核酸探针,然后加入含同源序列的上述双链DNA分子经适当环境哺育形成了稳定的局部三链核酸结构。通过加入链亲和素包裹的磁珠吸附生物素化的探针,这样同源双链DNA分子与寡聚核酸探针形成的局部三链核酸结构也被吸附在磁珠上。使用磁分离装置提取这一结构,逐步降低盐离子浓度以洗脱双链DNA分子。将洗脱液中残留的蛋白质去除,经PCR扩增可获得目的DNA序列。同时使用同源探针和非同源探针在其它序列中提取目的DNA序列,结果显示目的DNA序列只被同源探针提取。实验结果显示了这一三链核酸结构形成的序列特异性,并且其稳定性随盐离子浓度降低而下降。提示在这一结构中同源的寡聚核酸单链与双链DNA分子形成了氢键结合,同时提示使用文中描述的方法可以提取特异的序列,用以克隆相应的基因。     

慢性阻塞性肺疾病患者支气管肺泡灌洗液细菌宏基因组DNA的制备

【目的】优化稳定期慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary diseases,COPD)患者支气管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluids,BALF)细菌宏基因组DNA的提取方法,以便于高效提取微量的细菌DNA进行后续的PCR反应和测序。【方法】取稳定期COPD患者的BALF 5mL,离心收集细胞。为了有效提取样品中革兰氏阳性菌的基因组,对QIAGEN的DNA提取试剂盒的操作步骤进行优化:加入裂解缓冲液ATL后首先运用研磨珠和多功能生物样品匀质器破碎菌壁,再加入蛋白酶K孵育,然后加入裂解缓冲液AL振荡混匀。无水乙醇沉淀DNA后,将全部溶液过柱,用洗液AW1和AW2各洗柱一次,最后加50μL洗脱液洗脱DNA。提取的DNA定量后,运用PCR方法检测样本中的细菌16S rDNA量,并按照测序要求构建DNA文库进一步验证。【结果】试剂盒优化法提取的BALF的DNA总量为467.5(135.0-1697.5)ng,明显高于按照传统酚-氯仿法提取的DNA总量95.0(0-612.5)ng,并且所提取的DNA可以很好的扩增细菌的16S rDNA以及构建DNA文库,改良后的扩增产物明显增多(P=0.002)。【结论】使用DNA提取试剂盒结合研磨珠和多功能生物样品匀质器破菌壁的方法能够更高效的提取BALF中微量的宏基因组DNA,为进一步的测序和菌群分析打下基础。     

植物DNA提取试剂盒的研究及在检测转基因稻米上的应用

本实验利用硅胶柱可很好地与DNA结合,胍盐可替代CTAB法中的有毒试剂,使用强碱作为基础裂解液,再使用胍盐中和,吸附DNA,实现快速提取稻米DNA等特性,自主研发提取稻米DNA试剂盒,通过与CTAB法、异丙醇沉淀法、SDS法等对照实验,证明新方法具有提取的DNA纯度更高、操作耗时更短、更安全、成本更低等优势。从3个省会超市中随机采购15种商品大米进行检测,发现有8个样品含有Bt基因,其中成都3个、武汉2个、福州3个,说明转抗虫基因稻米大量流入市场已是不争的事实。     

临床标本细菌基因组DNA提取方法探讨

目的优化细菌基因组DNA提取方法,使其适合临床细菌分子生物学检测需要。方法分别采用专用DNA提取液法、热裂解法、溶菌酶法、热裂解法与碱性裂解法组合改良法,对纯培养细菌和临床标本中细菌基因组DNA进行提取。结果专用DNA提取液法、溶菌酶法提取成功率为100%,热裂解法革兰阳性菌提取成功率为0%,革兰阴性菌成功率为100%,碱性裂解液法在NaOH浓度大于4 mmol时提取成功,临床标本在NaOH溶液超过20 mmol/L并含2%SDS时细菌基因组DNA的提取成功率为100%。结论热裂解法与碱性裂解法组合改良法提取细菌基因组DNA方便快速、简单实用,适用临床标本检测。     

从少量培养细胞中同时提取微量蛋白和RNA的方法探讨

为建立一项从少量培养细胞中同时提取RNA和蛋白质的技术 ,向 2～ 3× 10 5细胞中加入 1ml自制RNA提取试剂 ,RNA抽提后剩下的中下两相 ,用异丙醇、盐酸胍和无水乙醇抽提蛋白质 .同时用进口Tripure试剂、经典的异硫氰酸胍 苯酚 氯仿一步抽提RNA法和分子克隆实验手册裂解液制备蛋白质的方法 ,作为对照 .自制试剂提取的总RNA ,18S、2 8S清晰可见 ,2 8S比 18S带亮度强 2～ 3倍 ,带与带之间无拖尾现象 ,5S隐约可见 ,而且成功地进行了Northern印迹、RT PCR分析 ,与经典方法差异不大 ;用此法所提蛋白质 ,经SDS PAGE检测 ,蛋白分离效果很好 ,无杂质 ,且Western印迹检测Giα蛋白 ,可见一条清晰的特异带 ,与常规提取蛋白质 ,结果相似 .从微量细胞中同时提取的RNA和蛋白质 ,得率高、纯度好 ,具有化学完整性和生物学性质     

盐酸胍浓度对变性溶菌酶复性的影响

研究了复性液中盐酸胍浓度对变性溶菌酶复性的影响。变性酶的复性收率与复性液中盐酸胍度浓度紧密相关,获得高复性收率所需的盐酸胍浓度随酶浓度提高而增大。当酶浓度较低时（0．06－0．21g/L）,0．7mol/L的盐酸胍即可溶菌酶完全复性;当酶浓度较高时（0．6－1．05g/L）,提高盐酸胍浓度至1．0－1．5mol/L才可使复性收率达到95％以上。另外,酶的复性速率随盐酸胍浓度增大而下降。因此,根据酶浓度选择最佳盐酸胍浓度是提高蛋白质复性收率的关键。     

甲醛固定石蜡包埋组织4种DNA提取方法的比较分析

本研究以10例甲醛固定石蜡包埋组织（FFPET）作为疑难检材,将其制成蜡膜,分别以二甲苯-Chelex100法、脱蜡液-Chelex100法、脱蜡液-Vazyme FastPure FFPE DNA Isolation试剂盒（简称FP试剂盒）、脱蜡液-北京天根石蜡包埋组织基因组提取试剂盒法（简称天根试剂盒）提取DNA,进行紫外分光光度计测定（浓度、纯度）及短串联重复序列（STR）分型检测（23个常染色体）,通过比较分析FFPET在4种不同提取方法中的提取质量、STR分型质量和检出率,从而寻求一种高效简便、经济实用、方便快捷的甲醛固定石蜡包埋组织中DNA提取方法。结果表明：应用4种方法提取的石蜡包埋组织蜡膜DNA经紫外分光光度计测定后显示,应用2种Chelex100法提取的DNA浓度高于2款试剂盒,试剂盒提取的DNA的纯度优于另外2种方法,以上差异均具有统计学意义（P<0.05）;FP试剂盒提取DNA的平均浓度和纯度均优于天根试剂盒,无显著性差异（P>0.05）;STR分型普遍存在不同基因座和同一基因座不同等位基因之间的扩增不均衡,呈现前高后低状态;STR平均检出率为FP试剂...     

基于磁珠法的荧光定量PCR检测HBV-DNA临床应用评价

目的评价基于磁珠法的荧光定量PCR检测HBV-DNA的临床应用。方法选用磁珠法定量检测试剂和煮沸法定量检测试剂,对一系列临床患者血清标本进行检测,比较两种试剂检出率的差异;通过浓度为1×108的样本的梯度稀释结果考察两者的灵敏度和线性范围。结果 68例临床样本中,磁珠法试剂检测的阳性率为69.12%,煮沸法试剂检测的阳性率为32.35%(P0.05);两种试剂对103IU/m L阳性样本检测结果:y=0.913x-0.261,r=0.919;磁珠法线性范围3.9×(101~108),灵敏度39 IU/m L,煮沸法线性范围2.4×(102~107),灵敏度240 IU/m L。结论磁珠法核酸提取试剂线性范围宽,灵敏度高,临床检出率明显高于煮沸法,对于高浓度和低浓度样本都能准确的定值,适合于乙肝治疗后监测与体检筛查。     

双磁珠法质粒DNA提取技术及应用

质粒是基因合成与测序领域中使用最为频繁的基因运载工具,然而传统的质粒DNA提取方法面临提取通量低、生产成本高等问题,无法满足日益增长的需求。本研究基于质粒提取原理,开发了双磁珠法(double-magnetic-bead method, DMBM)质粒提取技术,探究了磁珠投入量、质粒DNA片段大小、菌液投入量等因素对质粒提取的影响,并且对比了本技术与商业化质粒DNA提取试剂盒提取DNA质量、提取通量及提取成本。结果表明,双磁珠法质粒DNA提取技术可满足不同细胞密度、不同片段长度的质粒DNA提取。此外,该技术搭载96通道全自动核酸提取仪,提取的质粒DNA纯度更高、提取时间缩短80%、提取成本缩减57.1%,从而实现了质粒DNA提取的高通量、低成本,有效助力基因合成与测序。     

狗獾粪便DNA提取方法的初步探讨

在京杭大运河扬州段堤坝上采集狗獾的新鲜粪便,采用预处理-酚/氯仿抽提法、NaCl改良法、异硫氰酸胍裂解法、淀粉吸附法及QIAamp试剂盒法5种方法对粪便样品中狗獾DNA进行提取,探讨狗獾粪便样品中DNA提取方法和优化条件。结果表明,在5种提取方法中,淀粉吸附法的效果明显优于其它4种方法。采用粪便裂解液快速裂解细胞后,加入淀粉去除其中的大量PCR抑制物,然后用蛋白酶K裂解、酚/氯仿/异戊醇抽提,最后使用UNIQ-10柱纯化粪便DNA,对线粒体控制区和微卫星位点的PCR扩增反应及测序结果证实该方法的可行性。以上结果表明,通过该方法获得的粪便DNA能够用于更深入的分子遗传学等学科的研究。     

玻璃粉吸附核酸及其在植物核酸提取中应用的研究

为研究玻璃粉在植物核酸提取中的应用,比较了玻璃粉颗粒大小、离液盐种类及浓度、pH等条件对玻璃粉吸附核酸的影响,得出玻璃粉吸附核酸的各种最佳条件。结果表明,普通玻璃粉吸附核酸能力强于硅胶和硅藻土,玻璃粉颗粒的直径以83 μm为佳,pH 4.0时吸附效果达到最大。提取DNA时,NaCl浓度应大于3 mol/L,而提取RNA时,异硫氰酸胍大于2 mol/L就能取得很好的效果,此外,在玻璃粉吸附RNA前,需要加入50%以上的无水乙醇才能更好地吸附。利用玻璃粉制作简易纯化柱,可用于植物组织核酸提取纯化,所提取的核酸纯度高、完整性好,可用于酶切、杂交和PCR等实验。与传统方法相比,采用玻璃粉简易离心柱提取植物核酸,效果好、环保、快速、经济。     

四种小鼠肠道微生物DNA提取方法比较

采用异硫氰酸胍(guandine thiocyanate,GITC)法、Tiangen DNA提取试剂盒、Omega DNA提取试剂盒和广泛应用的十六烷基三甲基溴化铵(hexadecyl trimethyl ammonium bromide,CTAB)法提取小鼠粪便微生物总DNA,通过比较所提取DNA的浓度和纯度,发现粪便DNA提取试剂盒提取的DNA纯度最高但浓度最低;CTAB法所得的DNA浓度最高但纯度最低;GITC法所得DNA的浓度高于粪便DNA提取试剂盒,纯度高于CTAB法。通过变性梯度凝胶电泳(16S r DNA-PCR-DGGE)指纹图谱分析技术进一步比较了各种提取方法所代表微生物群落的丰富度和多样性。结果表明,GITC法提取得到的DNA所代表细菌的丰富度和多样性显著高于其他3种方法。本实验所建立的GITC法可更全面地反映肠道微生物的多样性和群落结构,是一种较为理想的粪便微生物DNA提取方法。     

宽叶缬草DNA的提取及正交优化RAPD反应体系

[目的]确定适合宽叶缬草RAPD分析的DNA提取方法以及建立最佳RAPD反应体系。[方法]比较宽叶缬草基因组DNA的两种提取方法(经典CTAB法、试剂盒法);采用正交设计L16(45),针对Taq DNA聚合酶浓度,d NTP浓度,Mg2+浓度,引物浓度,DNA模板浓度进行RAPD扩增,确立最佳RAPD反应体系。[结果]综合比较,试剂盒法较适合宽叶缬草基因组DNA提取;25μl最适宽叶缬草RAPD反应体系为:2.0 U Taq DNA聚合酶、0.4 mmol/L d NTP、4.0 mmol/L Mg2+、4.0μmol/L随机引物、60 ng模板DNA、2.5μl 10×buffer。[结论]试剂盒DNA提取法和正交优化的反应体系适用于宽叶缬草的RAPD分析,为进一步研究黔产宽叶缬草药材遗传多样性奠定了基础。     

一种提取全血基因组DNA的改良方法

目的:将碘化钾法和试剂盒法相结合,建立一种安全无毒、快速、经济、有效的提取全血基因组DNA的方法。方法:用0.2%Na Cl裂解红细胞收集全血中的白细胞,用5 mol/L KI裂解白细胞膜,再用试剂盒提取DNA,采用紫外分光光度仪、凝胶电泳、荧光定量PCR进行检测。结果:本法提取300μL抗凝血可得基因组DNA 5~12μg,D260nm/D280nm为1.86±0.02。原本提取100次全血基因组DNA的试剂量提升到可提取200次。结论:改良法提高了试剂盒的使用率,所得基因组DNA稳定,是一种操作简便、快速高效并节省试验经费的提取方法。     

煮沸裂解法和试剂盒法提取浸矿菌基因组DNA的比较

目的:在生物浸出中,微生物群落结构分析有着重要意义,而群落分析的基础是提取纯度高、损失少的基因组DNA。为了解决这一问题,本实验通过比较两种较常用的DNA提取方法,煮沸裂解法和试剂盒法,寻找一种灵敏、快速、经济实用的制备浸矿细菌基因组DNA的方法。方法:分别用煮沸裂解法和试剂盒法提取6种浸矿菌的基因组DNA,从所提取的基因组DNA浓度、纯度、回收率和对PCR扩增反应的影响方面比较了两种方法的提取效果;用两种方法来处理不同浓度梯度的一种菌,通过实时定量PCR来比较两种方法的灵敏性。结果:相同处理量(108个)的革兰氏阳性菌(1株)、革兰氏阴性菌(4株)、古菌(1株)经两种方法提取的基因组DNA差异较大,煮沸裂解法所得的6组基因组DNA更纯,其OD260/OD280的值更接近1.8-2.0(纯DNA的OD260/OD280在1.8-2.0之间),前者所提DNA回收率最大可达后者的16.7倍;煮沸裂解法只需较少菌(102个)便能让实时定量PCR检测到所提DNA模板浓度,比试剂盒法灵敏。结论:两种方法提取的基因组DNA均可用于后续的PCR扩增,此外,前者提取的DNA浓度随细菌浓度增加而呈线性增大,而后者随菌浓度增大,所提DNA量增加有限,因此,在生物浸出中微生物基因组DNA的提取可直接采用简单快速的煮沸提取法,为实验节约成本和时间。     

煮沸裂解法和试剂盒法提取浸矿菌基因组DNA的比较

目的：在生物浸出中,微生物群落结构分析有着重要意义,而群落分析的基础是提取纯度高、损失少的基因组DNA。为了解决这一问题,本实验通过比较两种较常用的DNA提取方法,煮沸裂解法和试剂盒法,寻找一种灵敏、快速、经济实用的制备浸矿细菌基因组DNA的方法。方法：分别用煮沸裂解法和试剂盒法提取6种浸矿菌的基因组DNA,从所提取的基因组DNA浓度、纯度、回收率和对PCR扩增反应的影响方面比较了两种方法的提取效果;用两种方法来处理不同浓度梯度的一种菌,通过实时定量PCR来比较两种方法的灵敏性。结果：相同处理量（108个）的革兰氏阳性菌（1株）、革兰氏阴性菌（4株）、古菌（1株）经两种方法提取的基因组DNA差异较大,煮沸裂解法所得的6组基因组DNA更纯,其OD260／OD280的值更接近1．8-2．0（纯DNA的OD260／OD280在1．8—2．0之间）,前者所提DNA回收率最大可达后者的16．7倍;煮沸裂解法只需较少菌（102个）便能让实时定量PCR检测到所提DNA模板浓度,比试剂盒法灵敏。结论：两种方法提取的基因组DNA均可用于后续的PCR扩增,此外,前者提取的DNA浓度随细菌浓度增加而呈线性增大,而后者随茵浓度增大,所提DNA量增加有限,因此,在生物浸出中微生物基因组DNA的提取可直接采用简单快速的煮沸提取法,为实验节约成本和时间。     

基于功能化磁珠快速提取植物病毒RNA方法的建立与优化

植物病毒病是制约作物生产的主要病害之一。及时明确其病毒病原和发展规律是有效控制其大规模传播的前提。而现有植物病毒病检测技术存在周期长、步骤繁琐、检测环境严苛等缺点。本研究以烟草花叶病毒 (Tobacco mosaic virus,TMV)为模型,基于碱基互补配对原则设计针对TMV的功能化磁珠（CMBs-ACPTMV）进行RNA提取,并对功能化磁珠的制备条件、提取反应条件以及灵敏性和稳定性等性能进行优化分析。结果表明,当添加4 μmol捕获探针（ACPTMV）、0.08 mg羧基磁珠（CMBs）时,所制备的CMBs-ACPTMV吸附RNA的能力最好;当提取时间为3 min时,CMBs-ACPTMV提取RNA的效果最好,而改变CMBs-ACPTMV的提取温度时其提取能力无明显变化;性能评价分析发现,CMBs-ACPTMV的灵敏度可达2.5 ng/μL,且检测稳定性较好。与常规RNA提取技术相比,CMBs-ACPTMV在检测时间和样品消耗量上具有突出优势。本研究所建立的功能化磁珠提取法快速、安全和简便,只需简易设备便可实现植物病毒RNA的快速提取,具有广阔的应用前景。