介绍
什么是核酸提取？
用最简单的术语来说，核酸提取是从样品中去除 RNA 和/或 DNA 以及所有不必要的多余物质。提取过程从样品中分离核酸，并以浓缩洗出液的形式产生它们，不含可能影响任何下游应用的稀释剂和污染物。
核酸提取的应用
纯化的核酸用于多种不同的应用，涵盖多个不同的行业。医疗保健可能是它使用最多的领域，许多不同的测试目的都需要纯化的 RNA 和 DNA。
核酸提取在医疗保健中的应用包括：
- 下一代测序（NGS）
- 基于扩增的 SNP 基因分型
- 基于芯片的基因分型
- 限制性酶切
- 使用修饰酶进行分析（例如连接和克隆）
除了医疗保健之外，还有其他领域也使用核酸提取，包括但不限于亲子鉴定、法医学和基因组学。
核酸提取简史
DNA提取最早的分离技术可以追溯到 1869 年，由一位名叫弗里德里希·米歇尔 (Friedrich Miescher) 的瑞士医生进行。米歇尔希望通过确定细胞的化学成分来解决生命的基本原理。在淋巴细胞检测失败后，他能够从废弃绷带上的脓液中发现的白细胞中获得粗制的 DNA 沉淀。他通过向细胞中添加酸，然后添加碱以离开细胞质来实现这一点，然后开发了一种将 DNA 与其他蛋白质分离的方案。
继米歇尔的开创性研究之后，许多其他科学家继续推进和开发分离和纯化 DNA 的技术。蛋白质科学家埃德温·约瑟夫·科恩 (Edwin Joseph Cohn) 在二战期间开发了许多蛋白质纯化技术。他负责分离血浆中的血清白蛋白部分，这对于维持血管渗透压非常重要。这对于保证士兵的生命至关重要。
1953 年，弗朗西斯·克里克 (Francis Crick) 与罗莎琳德·富兰克林 (Rosalind Franklin) 和詹姆斯·沃森 (James Watson) 确定了 DNA 的结构，表明它是由两条核酸长链组成。这一突破性的发现为 Meselson 和 Stahl 铺平了道路，他们在 1958 年的实验中证明了 DNA 的半保守复制，从而能够开发出密度梯度离心方案以从大肠杆菌中分离 DNA。
核酸提取技术
DNA提取的4个阶段是什么？
所有提取方法都归结为相同的基本步骤。
细胞破碎。该阶段也称为细胞裂解，涉及破坏细胞壁和/或细胞膜，以释放含有感兴趣核酸的细胞内液。
清除不需要的碎片。这包括膜脂、蛋白质和其他可能干扰下游应用的不需要的核酸。
隔离。有多种不同的方法可以从您创建的澄清裂解液中分离出感兴趣的核酸，这些方法分为两个主要类别：基于溶液的或固态的（参见下一节）。
专注。将核酸与所有其他污染物和稀释剂分离后，它们呈现在高浓度的洗出液中。
两种提取类型
核酸提取有两种类型：溶液法和固态法。基于溶液的方法也称为化学提取方法，因为它涉及使用化学物质分解细胞并获取核酸材料。可以使用苯酚和氯仿等有机化合物，也可以使用危害较小、更推荐使用的无机化合物，例如蛋白酶 K 或硅胶。
分解细胞的不同化学提取方法的示例包括：
- 膜的渗透破裂
- 细胞壁的酶消化
- 膜的溶解
- 使用清洁剂
- 经过碱处理
固态技术，也称为机械方法，涉及利用 DNA 与固体基质的相互作用。通过选择 DNA 会结合但分析物不会结合的珠子或分子，就可以将两者分开。固相萃取技术的示例包括使用二氧化硅和磁珠。
磁珠提取解释
磁珠提取法
Trevor Hawkins 为 Whitehead Institute 研究机构提交的一项美国专利首次认识到使用磁珠提取的潜力。该专利承认，通过将遗传物质结合到固体支持载体（可以是磁珠）上来提取遗传物质是可能的。其原理是使用高度功能化的磁珠，遗传物质将结合在磁珠上，然后通过对容纳样品的容器外部施加磁力将磁珠与上清液分离。
为什么使用磁珠提取？
磁珠提取技术正变得越来越普遍，因为它具有快速、高效提取程序的潜力。近年来，人们开发出了具有合适缓冲系统的高功能化磁珠，这使得核酸提取的自动化和资源节约型且成本效益高的工作流程成为可能。此外，磁珠提取方法不涉及离心步骤，离心步骤会产生剪切力，从而破坏较长的 DNA 片段。这意味着较长的 DNA 链保持完整，这在基因组学测试中非常重要。
发布时间：2022年11月25日