基因组DNA提取的目的及成功秘诀

当学习基因组DNA时，一个经常出现的问题是“基因组DNA提取的目的是什么?””

基因组DNA提取是生命科学中最普遍的程序之一。基因组DNA包含生物体所有的遗传和染色体物质，它编码生命所必需的所有成分。基因组DNA提取的目的是将这种遗传物质与细胞的其他部分(蛋白质、RNA、细胞膜等)分离。一旦纯化，科学家就可以研究单个基因，对整个基因组进行测序，修改DNA片段，等等。

然而，所有这些下游应用都始于基因组DNA纯化。因此，确保你得到的是最高质量的DNA是很重要的。这就是为什么我们列出了基因组DNA纯化的最佳技巧。

每个样本都是独一无二的，DNA水平也各不相同。有些样本(如肌肉组织)含有少量的DNA，而其他样本(如有核血液)含有过量的DNA。遵循样品加载的指导方针是一个很好的实践，因为过多的样品会降低裂解效率，并可能堵塞色谱柱，这将影响试剂盒的性能。

任何基因组DNA提取的第一步都是溶解细胞，以打破细胞膜并释放内容物。裂解步骤的完成是至关重要的。不适当的裂解会大大降低产量(因为DNA被困在细胞内)或降低纯度(因为过多的细胞碎片会吸收盐分)。为了确保最佳的裂解条件，考虑你开始的样品类型。

细胞与生物液体

组织

由于组织是三维固体基质，它需要更强的裂解过程。消化组织的最快方法是将样本切小(尽可能小)以增加表面积。这为蛋白酶K提供了更多的空间来分解组织的小部分。这样做会大大加快消化时间，所以你不需要孵育过夜。

细菌和真菌

细菌和真菌有细胞壁，这使得它们更难被打破。有一些酶和化学方法可以解决这个问题，但效率会因物种、年龄和生命周期阶段的不同而不同。因此，为了保证完全裂解，最好使用物理方法，如用陶瓷珠敲打细胞。

植物和种子

植物组织含有细胞壁较厚的细胞，使它们对化学裂解模式具有很强的抵抗力。因此，植物组织必须被研磨或切割成更小的块，然后用物理方法进行裂解，例如用陶瓷珠破坏组织，以确保完全的细胞裂解。

其他的一切

无论样品是什么，Zymo Research的化学物质都可以从蜂蜜或珊瑚等最难提取的样品中纯化DNA。联系tech@zymoresearch.com有关如何处理任何样品的指导。

说到基因组DNA提取，最好的方法之一就是以你觉得最舒服的速度操作。无论是移除自旋柱并放入新的收集管中，还是使用正确的缓冲液洗涤，处理都对DNA提取性能起着巨大的作用。

大多数绑定缓冲液都含有盐。如果它们进入到洗脱液中，会大大降低260/230的比例，导致制备物不纯。有几种方法可以帮助减少最终DNA洗脱液中的盐污染。

洗脱步骤是整个工作流程中最关键的步骤之一。在这一步，你需要决定是产率还是浓度。更大的洗脱体积可以获得更多的DNA收率。然而，如果你想要一个非常浓缩的样本，你的整体DNA产量将会更少。在将洗脱缓冲液添加到色谱柱上之前，请记住这一点。

将洗脱缓冲液加热到55°C有助于提高洗脱效率。

秘密提示-重新加载洗脱液到柱上，以获取任何残留的DNA可能在柱上。然后孵育5分钟，旋转进行第二次洗脱。这可以增加收率高达5%取决于样品。

由于知道基因组DNA提取不是一个万能的过程，Zymo研究公司开发了一系列最好的基因组DNA提取套件，这些套件适合大多数样本类型。此外，大多数这些DNA提取套件都有不同的格式(如Microprep, Miniprep, 96孔，磁珠等)，以适应不同的输入量和吞吐量。

作为参考，表1显示了使用Zymo Research推荐的DNA提取方法/试剂盒的特定样本类型。还有，Zymo研究技术支持团队随时可以帮助确保在任何工作流程中成功提取DNA。

*表1:根据样品类型推荐的DNA纯化试剂盒*
样本类型	推荐的设备
细胞、组织、血液和其他生物液体	快速dna试剂盒
粪便和土壤	粪便/土壤微生物快速dna试剂盒
微生物培养物	快速dna真菌/细菌板
植物和种子样本	快速dna植物/种子板
尿液	快速dna尿液工具包
组织部分	精确滑动DNA分离系统
FFPE样品	快速dna FFPE Miniprep
血清，血浆，脑脊液和羊水中的cfDNA	快速cfdna血清和血浆试剂盒
昆虫(蚊子、蜜蜂、果蝇、蜱虫等)	快速dna组织/昆虫板
用于微生物组和宏基因组分析的粪便，土壤，生物膜，水和生物流体	ZymoBIOMICS DNA试剂盒
Guthrie, FTA和其他存储文件	快速dna小试剂盒
毛发和羽毛样本	快速dna小试剂盒