细菌DNA提取方法综述

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1、细菌DNA提取方法综述姓名：刘燕学号：1430170088班级:周二班摘要：高效稳定的细菌基因组DNA提取方法对后续分子生物学的研究有着重要的意义。不同的方法提取的DNA产量和纯度等方面有差异，会对后续步骤产生很大影响。本文综述了目前广泛使用的DNA提取方法。关键词：细菌、基因组DNA、提取方法现代分子生物学技术如DNA重组技术(又称基因工程)、分子克隆技术、PCR技术等，为进一步认识生命活动的本质，更好地利用其规律为人类服务提供了重要手段(马尧等,2005)。但是，DNA分离是成功利用这些技术的第一步

2、，也是非常重要的一步，可以说DNA质量的好坏直接决定了后续实验的成败。[1]基因组DNA提取方法不同，对细菌DNA降解程度的影响也不同，因此，从细菌中提取基因组DNA的潜在困难较大。目前国内外很多学者都在积极探索并研究各种高效的细菌基因组DNA提取方法，本文就近10年来国内外有关细菌基因组DNA的提取方法进行综述。[2]1DNA细菌提取方法综合国内外文献，大致将细菌基因组DNA取提方法分为3大类：机械法、化学法和酶法。机械法包括冻融法、超声波法和玻璃珠法等;化学法包括加入SDS和苯酚等;酶法包括加入裂解

3、酶、蛋白酶K和溶解酶等。[3]1.1机械法液氮冷冻研磨破碎细胞壁的方法通常用于植物总基因组DNA的提取破碎细胞的物理方法。对于不同的样品，需要根据具体的实际情况对超声条件进行优化。超声波法常与其他方法结合使用，如与复合螯合剂(脱氧胆酸钠+PEG+Chelex100)等结合使用。微珠振荡法也是常被研究者们采用的一种DNA提取方法。赵文怡等[10]比较不同方法破除金黄色葡萄球菌细胞壁时，发现玻璃微珠法可以有效破坏金黄色葡萄球菌的细胞壁，所提取的基因组DNA可以作为模板用于PCR试验。[3]1.2化学法化学法

4、主要是指通过添加化学试剂使细胞裂解从而释放出DNA，所用化学药品主要有SDS和苯酚等。1）DNA-SDS）传统抽提法（酚氯仿法）：先用（十二烷基硫酸钠）溶解破坏细胞膜蛋白和细胞内蛋白，并沉淀蛋白质；然后用蛋白酶K水解消化蛋白质，特别是与DNA结合的组蛋白，使DNA得以释放；再用有机溶剂去除蛋白质和其他细胞组分；最后用乙醇沉淀核酸。2）加热煮沸法：通过加热煮沸使菌体破裂、蛋白热变性沉淀并释放DNA。3）Chelex-l00抽提法：离子螯合剂Chelex-100悬液在100℃碱性环境(pH10-11)条件下

5、，导致细胞膜破裂，DNA变性和释放，同时能通过结合金属离子，防止所提取的DNA降解。4）改良DNA抽提方法：即几种提取方法的结合或条件的优化，有改进溶菌酶法、SDS-NaOH法、SDS-酶裂解法、SDS-CTAB法SDS-PVP法和Chelex-l00煮沸法等。5)试剂盒抽提法：利用新型硅基材料Hi-bind的可逆结合特点，联合迷你柱旋转分离技术，将细菌DNA结合到柱上，再用无菌去离子水洗脱DNA。主要有离心柱法、真空泵法等，也有报道采用自动化操作提取细菌基因组DNA.[9]1.3酶法目前广泛使用的酶法

6、是溶菌酶法。溶菌酶能切断肽聚糖中N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸之间的β-1，4糖苷键，破坏肽聚糖支架，从而细菌细胞在内部渗透压的作用下胀裂而死亡。赵文怡等比较了不同方法破除金黄色葡萄球菌细胞壁的结果，发现溶菌酶法用时最长，且效率最低。而刘敏等通过比较几种不同的细菌DNA提取方法提取金黄色葡萄球菌DNA得出结论，溶菌酶能有效地降解金黄色葡萄球菌细胞壁，且用溶菌酶破壁后提取的DNA适于PCR试验。[3]2几种细菌DNA提取方法的优劣传统提取方法（酚-氯仿抽提法）及改良方法虽然效率较高，但费时费力，操作中需

7、要多次离心，步骤繁琐，增加了样品污染的可能性，且提取过程中易造成DNA损失。加入酚类物质或SDS会严重干扰后续PCR反应，且所用试剂有一定毒性，大量使用有害健康，易造成环境污染，不适合常规使用。加热煮沸法操作简单、提取时间短，但加热过程中菌体破裂比例极少，且煮沸过程中部分DNA降解，致使DNA提取效率很低。同时因革兰氏阳性细菌的细胞壁较厚，加热不能使其破裂，故无法提取基因组DNA，这是该方法的另一大缺陷。Chelex-100煮沸法被认为是目前抽提革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌基因组DNA最为简便快捷的方法[

8、4]，且成本较低，但其所提DNA纯度比酚-氯仿抽提法低，提取的DNA保存时间也有待验证，故该法只可用于短期研究。碱裂解法[5]是一种简便的细菌基因组DNA提取方法，但该法需使用强碱，对DNA具有一定的腐蚀性。在强碱性及一定温度条件下能迅速破碎细胞膜和核膜，使核酸酶变性，并释放DNA，此时DNA的一级结构相对完整，此方法在细菌质粒DNA提取中应用较多。SDS裂解法及溶菌酶法一般需要复杂的裂解液体系，并借助蛋白酶K和RNA酶获得高质量的抽提产物