核酸分离纯化方法汇总

近期随着全球疫情反弹，核酸检测成了检测病毒的首要途径，同时也加深了大家对于核酸的认知。其实核酸的分离纯化是基因工程或蛋白质工程研究中需要解决的首要问题，是启动其他下游活动（如测序，扩增，杂交，连接，克隆和生物检测）的基本步骤，是现代生物学检测实验技术的基本手段。现在常用的 DNA提取的方法有多种，这里主要介绍酚-氯仿抽提法、高盐沉淀法和硅介质吸附法。

酚-氯仿抽提法是将酚类试剂作为蛋白质的变性剂，先对样本进行裂解，后抽提（苯酚/氯仿）再沉淀（无水乙醇）。氯仿的作用是去除多余的酚，促进水相与有机相的分离。该提取方法需要多次离心，步骤繁琐，易造成交叉污染。另外，由于苯酌/氯仿等有机溶剂的加入，终产物中会有残留，对后续基因组 DNA 的下游应用产生影响。

高盐沉淀法是通过加入各种蛋白酶，从而将蛋白杂质去除，将 DNA 分离出来。该方法有效的免除了试剂的污染，所提取的脱氧核糖核酸有着较大的产量和较高的纯度，但缺点是消解蛋白酶的过程费时较多。

硅介质吸附是将 DNA 分子中的磷酸二酯骨架在离液盐作用下脱水后，使得磷酸基团暴露的同时与硅胶发生可逆性吸附。静电力和氢键在硅胶与核酸的吸附中起着关键作用。该方法在脱氧核糖核酸的链长上有一定限制，较小的 DNA 片段（<100 bp）不容易在介质上得到有效吸附。硅介质吸附纯化法可以通过离心以及真空加压的方法使裂解液穿过滤膜，可以有效的提取微量的 DNA。以上三种方法由于其过程繁琐、时间成本高，同时由于有害试剂的加入，对实验员个人操作能力有着比较严格的要求。这些都使得其不能做到对 DNA 的高纯度、高回报、自动化提取，尤其是针对大样本的提纯过程。以基因样本库的建立为例，其作业量较大、所需时间周期较长，项目经费预算较大。

磁固相萃取技术（Magetic-solid phase extraction ,MSPE）在处理生物样品前处理方面备受关注，磁性材料具有结合目标物的能力，是样品前处理的关键。作为传统提取方案的替代方法，MSPE 由于其快速的处理时间，减少的有机溶剂需求以及易于实施而已越来越多地应用于从细菌或细胞裂解液中提取基因组 DNA，并适用于各种生物样本 DNA 的提取（如细菌、病毒、精液、唾液、尿液、植物等）。首先，磁性材料通过一定操作的萃取后，与目标物相结合（吸附作用）；然后，向磁性材料施加一定磁场，使之与样品溶液相得到有效分离，去除杂质；最后，选取适当的试剂将目标物于材料表面洗脱。

MSPE 在生物样品分离与纯化过程中有着许多优点：方法步骤较为简单；避免使蛋白质、核酸等物质受到破坏；能够直接对已有生物样品进行操作，无需增加其他操作工艺；一定情况下能够反复使用。