基因组DNA的提取通常用于构建基因组文库、Southern杂交(包括RFLP)及PCR分离基因等。利用基因组DNA较长的特性,可以将其与细胞器或质粒等小分子DNA分离。加入一定量的异丙醇或乙醇,基因组的大分子DNA即沉淀形成纤维状絮团漂浮其中,可用玻棒将其取出,而小分子DNA则只形成颗粒状沉淀附于壁上及底部,从而达到提取的目的。在提取过程中,染色体会发生机械断裂,产生大小不同的片段,因此分离基因组DNA时应尽量在温和的条件下操作,如尽量减少酚/氯仿抽提、混匀过程要轻缓,以保证得到较长的DNA。一般来说,构建基因组文库,初始DNA长度必须在100kb以上,否则酶切后两边都带合适末端的有效片段很少。而进行RFLP和PCR分析,DNA长度可短至50kb,在该长度以上,可保证酶切后产生RFLP片段(20kb以下),并可保证包含PCR所扩增的片段(一般2kb以下)。
不同生物(动物、微生物)的基因组DNA的提取方法有所不同;不同种类或同一种类的不同组织因其细胞结构及所含的成分不同,分离方法也有差异。在提取某种特殊组织的DNA时必须参照文献和经验建立相应的提取方法,以获得可用DNA大分子。尤其是组织中的多糖和酶类物质对随后的酶切、PCR反应等有较强的抑制作用,因此用富含这类物质的材料提取基因组DNA时,应考虑除去多糖和酶类物质。
(一)动物组织提取基因组DNA
1.材料 哺乳动物新鲜组织。
3.试剂
(1)分离缓冲液:10mmol/L Tris·Cl pH7.4,10mmol/L NaCl,25mmol/L EDTA。
(2)其他试剂:10%SDS,蛋白酶K(20mg/mL或粉剂),乙醚,酚∶氯仿∶异戊醇(25∶24∶1),无水乙醇及70%乙醇,5mol/L NaCl,3mol/L NaAc,TE。
4.操作步骤
①切取组织5g左右,剔除结缔组织,吸水纸吸干血液,剪碎放入研钵(越细越好)。
②倒入液氮,磨成粉末,加10mL分离缓冲液。
③加1mL 10%SDS,混匀,此时样品变得很黏稠。
④加50μL或1mg蛋白酶K,37℃保温1~2h,直到组织完全解体。
⑤加1mL 5mol/L NaCl,混匀,5000rpm离心数秒钟。
⑥取上清液于新离心管,用等体积酚∶氯仿∶异戊醇(25∶24∶1)抽提。待分层后,3000rpm离心5min。
⑦取上层水相至干净离心管,加2倍体积乙醚抽提(在通风情况下操作)。
⑧移去上层乙醚,保留下层水相。
⑨加1/10体积3mol/L NaAc,及2倍体积无水乙醇颠倒混合沉淀DNA。室温下静止10~20min,DNA沉淀形成白色絮状物。
⑩用玻棒钩出DNA沉淀,70%乙醇中漂洗后,在吸水纸上吸干,溶解于1mL TE中,-20℃保存。
如果DNA溶液中有不溶解颗粒,可在5000rpm短暂离心,取上清;如要除去其中的RNA,可加5μL RNaseA(10μg/μL),37℃保温30min,用酚抽提后,按步骤9~10重新沉淀DNA。
(二)血液白细胞DNA的提取
①抗凝血室温下2000g离心5~7min,去上清。(www.daowen.com)
②加5倍体积蒸馏水,混匀,室温下放置5~10min。
③3000~4000g离心10~20min,去上清。
④用等体积生理盐水洗涤白细胞沉淀,按上述方法离心获得白细胞。
⑤将所得细胞悬浮于TE缓冲液中,加SDS至终浓度0.5%,蛋白酶K至终浓度100~200μg/mL,37℃消化12h或过夜。
⑥以下按常规酚氯仿法抽提,乙醇沉淀进行。
(三)细菌基因组DNA的制备
1.材料 细菌培养物。
2.设备 移液管、高速冷冻离心机、台式离心机、水浴锅。
3.试剂
(1)CTAB/NaCl溶液:4.1g NaCl溶解于80mL H2O,缓慢加入10g CTAB,加水至100mL。
(2)其他试剂:氯仿:异戊醇(24:1),酚∶氯仿∶异戊醇(25∶24∶1),异丙醇,70%乙醇,TE,10%SDS,蛋白酶K(20mg/mL或粉剂),5mol/L NaCl。
4.操作步骤
①100mL细菌过夜培养液,5000rpm离心10min,去上清液。
②加9.5mL TE悬浮沉淀,并加0.5mL 10%SDS,50μL 20mg/mL(或1mg干粉)蛋白酶K,混匀,37℃保温1h。
③加1.5mL 5mol/L NaCl,混匀。
④加1.5mL CTAB/NaCl溶液,混匀,65℃保温20min。
⑤用等体积酚∶氯仿∶异戊醇(25∶24∶1)抽提,5000rpm离心10min,将上清液移至干净离心管。
⑥用等体积氯仿∶异戊醇(24∶1)抽提,取上清液移至干净管中。
⑦加1倍体积异丙醇,颠倒混合,室温下静止10min,沉淀DNA。
⑧用玻棒捞出DNA沉淀,70%乙醇漂洗后,吸干,溶解于1mL TE,-20℃保存。如DNA沉淀无法捞出,可5000rpm离心,使DNA沉淀。
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