本發(fā)明屬于分子生物學(xué)中的核酸提取技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種快速廣譜的基因組dna提取試劑及其應(yīng)用。
背景技術(shù):
所有現(xiàn)代分子生物學(xué)檢測技術(shù)首先面臨的問題就是如何從復(fù)雜多樣的生物樣本中迅速有效地分離和提純所需的基因組dna,dna質(zhì)量及其完整性將會(huì)直接影響到下游實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。傳統(tǒng)的核酸提取技術(shù)需要用到大量的生物樣本,且包含多步的裂解、沉淀和離心等操作,步驟較為繁雜,費(fèi)時(shí)長,收率低,很難實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作,因此,長期以來基因組dna的提取和純化是項(xiàng)耗時(shí)費(fèi)力的工作,占據(jù)了整個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)程的不可忽略的時(shí)間比例。目前,許多生物技術(shù)公司在傳統(tǒng)方法的基礎(chǔ)上研發(fā)出了各自的試劑盒,用于從不同的樣本中分離和提取基因組dna。但是,這些試劑盒提取基因組dna大多仍具有耗時(shí)長,操作繁的缺點(diǎn),此外,這些試劑盒產(chǎn)品通常特異性很強(qiáng),通常只能處理特定種類的樣品,缺乏通用性,這很大程度上提高是實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)營成本,降低了研究人員工作的效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明目的:針對目前市場上基因組dna提取試劑盒大多只能處理特定種類生物樣品的局限性,本發(fā)明的目的是提供一種快速廣譜的基因組dna提取試劑,廣泛適用于多種常見生物材料基因組dna的提取,提取速度快,dna提取質(zhì)量高,且同時(shí)適用于少量提取和大量提取。本發(fā)明的另一目的是提供一種上述快速廣譜的基因組dna提取試劑的應(yīng)用。
技術(shù)方案:為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種快速廣譜的基因組dna提取試劑:1l的試劑中含有以下成分:乙酸鈉0.08-0.12m,檸檬酸鈉0.02-0.03m,苯酚350-500ml,1%-1.5%sds6-8m鹽酸胍補(bǔ)足到1l。
所述的dna提取試劑在dna提取中的應(yīng)用。
應(yīng)用所述的dna提取試劑進(jìn)行細(xì)菌基因組dna提取的方法,步驟如下:
1)取1-4ml過夜培養(yǎng)的菌液于離心管內(nèi),12000rpm離心5s,棄上清;
2)加入10ug/ml的溶菌酶100μl-200μl和1μl的rnase,37℃裂解10min;
3)加入dna提取試劑1ml,輕輕的上下顛倒晃動(dòng)10下;
4)加入500μl氯仿,輕輕晃動(dòng),待其成為乳白色的液體;
5)12000rpm離心5min,移取上清至新的離心管中;
6)加入0.6倍體積的異丙醇,上下顛倒晃動(dòng),待其混勻;
7)12000rpm離心5min,棄上清;
8)加入70%乙醇后搖勻,12000rpm離心1min后棄上清;重復(fù)一次;
9)打開蓋子風(fēng)干;
10)加入適量te緩沖液,待其溶解后用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測提取效果。
應(yīng)用所述的dna提取試劑進(jìn)行血液dna提取的方法,步驟如下:
1)取50-200μl全血,加入1μl的rnase,37℃反應(yīng)10min;
2)加入dna提取試劑1ml,輕輕上下顛倒晃動(dòng)待其形成均勻的溶液;
3)加入500μl氯仿,輕輕晃動(dòng),待其成為乳白色的液體;
4)12000rpm離心5min,移取上清至新的離心管中;
5)加入0.6倍體積的異丙醇,上下顛倒晃動(dòng),待其混勻;
6)12000rpm離心5min,棄上清;
7)入70%乙醇后搖勻,12000rpm離心1min后棄上清;重復(fù)一次;
8)打開蓋子風(fēng)干;
9)加入適量te緩沖液,待其溶解后用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測提取效果。
應(yīng)用所述的dna提取試劑進(jìn)行土壤總dna提取的方法,步驟如下:
1)0.1-1g土壤研磨后移至于2ml離心管中,加入500μl的te緩沖液混勻;
2)加入10ug/ml的溶菌酶100μl和1μl的rnase,37℃裂解10min;
3)12000rpm離心1min,取全部上清到新的離心管;
4)加入dna提取試劑1ml,輕輕上下顛倒晃動(dòng)待其形成均勻的溶液;
5)加入500μl氯仿,輕輕晃動(dòng),待其成為乳白色的液體;
6)12000rpm離心5min,移取上清至新的離心管中;
7)加入0.6倍體積的異丙醇,上下顛倒晃動(dòng),待其混勻;
8)12000rpm離心5min,棄上清;
9)加入70%乙醇后搖勻,12000rpm離心1min后棄上清;重復(fù)一次;
10)打開蓋子風(fēng)干;
11)加入適量te緩沖液,待其溶解后用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測提取效果。
應(yīng)用所述的dna提取試劑進(jìn)行真菌菌絲dna提取的方法,步驟如下:
1)取適量菌絲,液氮研磨后重懸于200μlte緩沖液中,加入1μlrnase反應(yīng)10min;
2)加入dna提取試劑1ml,輕輕上下顛倒晃動(dòng)待其形成均勻的溶液;
3)加入500μl氯仿,輕輕晃動(dòng),待其成為乳白色的液體;
4)12000rpm離心5min,移取上清至新的離心管中;
5)加入0.6倍體積的異丙醇,上下顛倒晃動(dòng),待其混勻;
6)12000rpm離心5min,棄上清;
7)加入70%乙醇后搖勻,12000rpm離心1min后棄上清;重復(fù)一次;
8)打開蓋子風(fēng)干;
9)加入適量te緩沖液,待其溶解后用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測提取效果。
應(yīng)用所述的dna提取試劑進(jìn)行肌肉組織dna提取的方法,步驟如下:
1)取適量組織液氮研磨或用勻漿器破碎組織,加入1μlrnase,37℃反應(yīng)10min;
2)加入dna提取試劑1ml,輕輕上下顛倒晃動(dòng)待其形成均勻的溶液;
3)加入500μl氯仿,輕輕晃動(dòng),待其成為乳白色的液體;
4)12000rpm離心5min,移取上清至新的離心管中;
5)加入0.6倍體積的異丙醇,上下顛倒晃動(dòng),待其混勻;
6)12000rpm離心5min,棄上清;
7)加入70%乙醇后搖勻,12000rpm離心1min后棄上清;重復(fù)一次;
8)打開蓋子風(fēng)干;
9)加入適量te緩沖液,待其溶解后用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測提取效果。
應(yīng)用所述的dna提取試劑進(jìn)行植物根部及葉片基因組dna提取的方法,步驟如下:
1)取適量根部組織液氮研磨,用200μlte緩沖液重懸研磨粉末,加入1μlrnase,37℃反應(yīng)10min;
2)加入dna提取試劑1ml,輕輕上下顛倒晃動(dòng)待其形成均勻的溶液;
3)加入500μl氯仿,輕輕晃動(dòng),待其成為乳白色的液體;
4)12000rpm離心5min,移取上清至新的離心管中;
5)加入0.6倍體積的異丙醇,上下顛倒晃動(dòng),待其混勻;
6)12000rpm離心5min,棄上清;
7)加入70%乙醇后搖勻,12000rpm離心1min后棄上清;重復(fù)一次;
8)打開蓋子風(fēng)干;
9)加入適量te緩沖液,待其溶解后用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測提取效果。
應(yīng)用所述的dna提取試劑進(jìn)行基因組dna提取的方法,步驟如下:
1)取4ml過夜培養(yǎng)的菌液于離心管內(nèi),12000rpm離心5s,棄上清;
2)加入10ug/ml的溶菌酶200μl和1μl的rnase,37℃裂解10min;
3)加入dna提取試劑1ml,輕輕上下顛倒晃動(dòng)10下;
4)加入500μl氯仿,輕輕晃動(dòng),待其成為乳白色的液體;
5)12000rpm離心5min,移取上清至新的離心管中;
6)往剩余的溶液中加入600μl的te緩沖液,上下顛倒混勻;
7)12000rpm離心5min,移取上清至步驟5的離心管中;
8)加入0.6倍體積的異丙醇,上下顛倒晃動(dòng),待其混勻;
9)12000rpm離心5min,棄上清;
10)加入70%乙醇后搖勻,12000rpm離心1min后棄上清,重復(fù)一次;
11)打開蓋子風(fēng)干;
12)加入適量te緩沖液,待其溶解后用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測提取效果。
有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有的優(yōu)勢包括:本試劑可在15-30min完成基因組dna提取,能夠進(jìn)行dna微量和大量的提取。與現(xiàn)在流行基因組dna提取方法相比,本發(fā)明所述方法和試劑簡化了基因組dna提取步驟,降低了提取工作的物質(zhì)和時(shí)間成本,拓寬了單一試劑的適用范圍,并進(jìn)一步提高產(chǎn)物得率。本方法及試劑適用范圍廣,如適用于血液、肌肉組織、細(xì)菌、真菌和土壤等。試劑的配置和操作更加簡單,且穩(wěn)定性高,適合微量和大量樣品的快速提取,且提取方法簡單,所需時(shí)間短,大大提高了基因組dna的提取效率。
附圖說明
圖1是血液(魚血)、懸浮細(xì)胞(魚血細(xì)胞)、肌肉組織(雞肉)基因組dna提取結(jié)果圖(0.8%瓊脂糖凝膠電泳,下同);圖中,m:marker,1:血液,2:懸浮細(xì)胞,3:肌肉組織;各dna樣品均上樣1μl;
圖2是植物(綠蘿)根部、葉片基因組dna提取結(jié)果圖;圖中,m:marker,1:根,2:葉片;各dna樣品均上樣4μl;
圖3是土壤dna提取結(jié)果圖,圖中,m:marker,1:潮濕泥土,2:干砂;各dna樣品均上樣2μl;
圖4是真菌(大豆疫霉)、芽孢桿菌(解淀粉芽孢桿菌fzb42)、大腸桿菌(dh5a)基因組dna提取結(jié)果圖,圖中,m:marker1:真菌菌絲,2:芽孢桿菌,3:大腸桿菌;各dna樣品均上樣1μl;
圖5是細(xì)菌基因組(解淀粉芽孢桿菌fzb42)的大量提取結(jié)果圖,圖中,m:marker,1:1ml菌液,2:2ml菌液,3:3ml菌液,4;4ml菌液,5:1ml菌液有機(jī)相再處理,6:2ml菌液有機(jī)相再處理,7:3ml菌液有機(jī)相再處理,8:4ml菌液有機(jī)相再處理;各dna樣品均上樣1μl;
圖6是18s擴(kuò)增結(jié)果圖,圖中,1:血液,2:肌肉組織,3:根部,4:陰性對照;各dna樣品均上樣1μl;
圖7是16s擴(kuò)增結(jié)果圖,圖中,1:fzb42,2:大腸桿菌,3:土壤1,4:土壤2;各dna樣品均上樣1μl;
圖8是its1,its4擴(kuò)增結(jié)果圖,圖中,1:根,2:葉片,3:真菌(疫霉);各dna樣品均上樣1μl;
圖9是18s擴(kuò)增2結(jié)果圖,圖中,1:根,2:葉,3:真菌(疫霉)。各dna樣品均上樣1μl。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1
dna提取試劑的配方:乙酸鈉0.08-0.12m,檸檬酸鈉0.02-0.03m,苯酚350-500ml,1%-1.5%sds6-8m鹽酸胍補(bǔ)足到1l。優(yōu)選使用的配方為:2m乙酸鈉50ml,1m檸檬酸鈉25ml,苯酚400ml,25%sds50ml,8m鹽酸胍補(bǔ)足到1l(無需調(diào)ph),以下實(shí)施例均使用該優(yōu)選配方進(jìn)行。
實(shí)施例2
采用實(shí)施例1的dna提取試劑進(jìn)行細(xì)菌基因組dna提取的方法,步驟如下:
1)取1-4ml過夜培養(yǎng)的菌液于2ml離心管內(nèi)(可多次加入菌液),12000rpm離心5s,棄上清;
2)加入10ug/ml的溶菌酶100μl-200μl(100ul最多裂解2ml過夜培養(yǎng)的菌液。)和1μl的rnase,37℃裂解10min;
3)加入dna提取試劑1ml,輕輕上下顛倒晃動(dòng)10下;
4)加入500μl氯仿,輕輕晃動(dòng),待其成為乳白色的液體;
5)12000rpm離心5min,移取上清至新的離心管中;
6)加入0.6倍體積的異丙醇,上下顛倒晃動(dòng),待其混勻;
7)12000rpm離心5min,棄上清;
8)加入70%乙醇后搖勻,12000rpm離心1min后棄上清;重復(fù)一次;
9)打開蓋子風(fēng)干;
10)加入適量te緩沖液,待其溶解后用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測提取效果。
實(shí)施例2
采用實(shí)施例1的dna提取試劑進(jìn)行血液dna提取的方法,步驟如下:
1)取50-200μl全血,1μl的rnase,37℃反應(yīng)10min;
2)加入dna提取試劑1ml,輕輕上下顛倒晃動(dòng)待其形成均勻的溶液;
3)加入500μl氯仿,輕輕晃動(dòng),待其成為乳白色的液體;
4)12000rpm離心5min,移取上清至新的離心管中;
5)加入0.6倍體積的異丙醇,上下顛倒晃動(dòng),待其混勻;
6)12000rpm離心5min,棄上清;
7)入70%乙醇后搖勻,12000rpm離心1min后棄上清;重復(fù)一次;
8)打開蓋子風(fēng)干;
9)加入適量te緩沖液,待其溶解后用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測提取效果。
實(shí)施例3
采用實(shí)施例1的dna提取試劑進(jìn)行土壤總dna提取的方法,步驟如下:
1)0.1-1g土壤徹底研磨后移至于2ml離心管中,加入500μl的te緩沖液混勻;
2)加入10ug/ml的溶菌酶100μl和1μl的rnase,37℃裂解10min;
3)12000rpm離心1min,取全部上清到新的離心管;
4)加入dna提取試劑1ml,輕輕上下顛倒晃動(dòng)待其形成均勻的溶液;
5)加入500μl氯仿,輕輕晃動(dòng),待其成為乳白色的液體;
6)12000rpm離心5min,移取上清至新的離心管中;
7)加入0.6倍體積的異丙醇,上下顛倒晃動(dòng),待其混勻;
8)12000rpm離心5min,棄上清;
9)加入70%乙醇后搖勻,12000rpm離心1min后棄上清;重復(fù)一次;
10)打開蓋子風(fēng)干;
11)加入適量te緩沖液,待其溶解后用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測提取效果。
實(shí)施例5
采用實(shí)施例1的dna提取試劑進(jìn)行真菌菌絲dna提取的方法,步驟如下:
1)取適量菌絲,液氮研磨后重懸于200μlte緩沖液中,加入1μlrnase反應(yīng)10min;
2)加入dna提取試劑1ml,輕輕上下顛倒晃動(dòng)待其形成均勻的溶液;
3)加入500μl氯仿,輕輕晃動(dòng),待其成為乳白色的液體;
4)12000rpm離心5min,移取上清至新的離心管中;
5)加入0.6倍體積的異丙醇,上下顛倒晃動(dòng),待其混勻;
6)12000rpm離心5min,棄上清;
7)加入70%乙醇后搖勻,12000rpm離心1min后棄上清;重復(fù)一次;
8)打開蓋子風(fēng)干;
9)加入適量te緩沖液,待其溶解后用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測提取效果。
實(shí)施例6
采用實(shí)施例1的dna提取試劑進(jìn)行肌肉組織dna提取的方法,步驟如下:
1)取適量組織液氮研磨或用勻漿器破碎組織,加入1μlrnase,37℃反應(yīng)10min;
2)加入dna提取試劑1ml,輕輕上下顛倒晃動(dòng)待其形成均勻的溶液;
3)加入500μl氯仿,輕輕晃動(dòng),待其成為乳白色的液體;
4)12000rpm離心5min,移取上清至新的離心管中;
5)加入0.6倍體積的異丙醇,上下顛倒晃動(dòng),待其混勻;
6)12000rpm離心5min,棄上清;
7)加入70%乙醇后搖勻,12000rpm離心1min后棄上清;重復(fù)一次;
8)打開蓋子風(fēng)干;
9)加入適量te緩沖液,待其溶解后用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測提取效果。
實(shí)施例7
采用實(shí)施例1的dna提取試劑進(jìn)行植物根部及葉片基因組dna提取的方法,步驟如下:
1)取適量根部組織液氮研磨,用200μlte緩沖液重懸研磨粉末,加入1μlrnase,37℃反應(yīng)10min;
2)加入dna提取試劑1ml,輕輕上下顛倒晃動(dòng)待其形成均勻的溶液;
3)加入500μl氯仿,輕輕晃動(dòng),待其成為乳白色的液體;
4)12000rpm離心5min,移取上清至新的離心管中;
5)加入0.6倍體積的異丙醇,上下顛倒晃動(dòng),待其混勻;
6)12000rpm離心5min,棄上清;
7)加入70%乙醇后搖勻,12000rpm離心1min后棄上清;重復(fù)一次;
8)打開蓋子風(fēng)干;
9)加入適量te緩沖液,待其溶解后用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測提取效果。
實(shí)施例8
采用實(shí)施例1的dna提取試劑進(jìn)行基因組dna的大量提取(以細(xì)菌為例)的方法,步驟如下:
1)取4ml過夜培養(yǎng)的菌液于2ml離心管內(nèi)(分兩次加入菌液),12000rpm離心5s,棄上清;
2)加入10ug/ml的溶菌酶200μl和1μl的rnase,37℃裂解10min;
3)加入dna提取試劑1ml,輕輕上下顛倒晃動(dòng)10下;
4)加入500μl氯仿,輕輕晃動(dòng),待其成為乳白色的液體;
5)12000rpm離心5min,移取上清至新的離心管中;
6)有機(jī)相再處理,往剩余的下層有機(jī)相溶液中加入600μl的te緩沖液,上下顛倒混勻;
7)12000rpm離心5min,移取上清至步驟5的離心管中;
8)加入0.6倍體積的異丙醇,上下顛倒晃動(dòng),待其混勻;
9)12000rpm離心5min,棄上清;
10)加入70%乙醇后搖勻,12000rpm離心1min后棄上清,重復(fù)一次;
11)打開蓋子風(fēng)干;
12)加入適量te緩沖液,待其溶解后用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測提取效果。
實(shí)施例9提取的基因組dna質(zhì)量驗(yàn)證
以上述實(shí)施例2-8的方法提取得到的dna為模板,按照標(biāo)準(zhǔn)的pcr方法進(jìn)行16s、18srdna和its的擴(kuò)增,以檢測所提基因組dna的質(zhì)量。
1、pcr體系:
10mm上游引物1ul,10mm下游引物1ul,2.5mmdntp2.5ul,10×pcrbuffer2.5ul模板10-50ng,taq酶1u,補(bǔ)足雙蒸水至25ul
pcr擴(kuò)增程序:94℃變性5min,(94℃變性30s,55℃退火30s,72℃延伸1min30s)30個(gè)循環(huán),72℃延伸10min。
2、擴(kuò)增所用引物如下:
1)細(xì)菌16srdna擴(kuò)增引物:
引物1:5’-tacggttaccttgttacgactt-3’;
引物2:5’-agagtttgatcatggctcag-3’。
2)血液及肌肉組織18srdnapcr擴(kuò)增引物:
引物1:5’-acgggtaacggggaa-3’;
引物2:5’-gcggtgtgtacaaagg-3’。
3)根部、葉片、真菌及土壤樣品18srdnapcr擴(kuò)增引物:
引物1:5’-tccgtaggtgaacctgcgg-3’;
引物2:5’-tcctccgcttattgatatgc-3’。
4)its1和its4引物
its1:tccgtaggtgaacctgcgg
its4:tcctccgcttattgatatgc
3、結(jié)果
1)圖1是血液(魚血)、懸浮細(xì)胞(魚血細(xì)胞)、肌肉組織(雞肉)基因組dna提取,圖中,m:marker,1:血液,2:懸浮細(xì)胞,3:肌肉組織。電泳結(jié)果表明,血液、懸浮細(xì)胞和肌肉組織中所提取的基因組dna結(jié)構(gòu)完整,條帶單一,無rna污染。其中全血所提取的基因組dna濃度較高,懸浮細(xì)胞和肌肉組織次之。
2)圖2是植物(綠蘿)根部、葉片基因組dna提取,圖中,m:marker,1:根,2:葉片。電泳結(jié)果表明,根部、葉片中所提取的基因組dna結(jié)構(gòu)完整,條帶單一,無rna污染。
3)圖3是土壤dna提取,圖中m:marker,1:潮濕泥土,2:干砂。電泳結(jié)果表明,從兩種土壤中所提取的基因組dna結(jié)構(gòu)完整,條帶單一,無rna污染,有一定的拖帶,說明樣品中可能有少許雜質(zhì)。
4)圖4是真菌(大豆疫霉)、芽孢桿菌(解淀粉芽孢桿菌fzb42)、大腸桿菌(dh5a)基因組dna提取,圖中,m:marker1:真菌菌絲,2:芽孢桿菌,3:大腸桿菌。電泳結(jié)果表明,從真菌、革蘭陽性菌(芽孢桿菌)和革蘭陰性菌(大腸桿菌)中提取的基因組dna結(jié)構(gòu)完整,條帶單一,無rna污染。
5)圖5是細(xì)菌基因組(解淀粉芽孢桿菌fzb42)的大量提取(見實(shí)施例8),圖中,m:marker,1:1ml菌液,2:2ml菌液,3:3ml菌液,4;4ml菌液,5:1ml菌液有機(jī)相再處理,6:2ml菌液有機(jī)相再處理,7:3ml菌液有機(jī)相再處理,8:4ml菌液有機(jī)相再處理。
圖5是細(xì)菌基因組大量提取,1-4泳道中的基因組dna濃度逐漸增大,說明隨著加入菌液量的增加,dna提取量也會(huì)增加。5泳道幾乎無條帶,6-8泳道中的基因組dna濃度也逐漸增大,說明加入過量樣品后有機(jī)相再處理也能收集到更多的基因組dna。
6)以提取的dna為模板pcr擴(kuò)增效果,圖6是18s擴(kuò)增,圖中,1:血液,2:肌肉組織,3:根部,4:陰性對照。圖6說明提取的血液、肌肉組織、根部基因組dna樣品能夠用于pcr反應(yīng),且pcr后瓊脂糖電泳條帶清晰單一。
圖7是16s擴(kuò)增,圖中,1:fzb42,2:大腸桿菌,3:土壤1,4:土壤2。圖7說明提取的芽孢桿菌、大腸桿菌和兩種土壤樣品基因組dna樣品能夠用于pcr反應(yīng),且pcr后瓊脂糖電泳條帶清晰單一。
圖8是its1,its4擴(kuò)增,圖中,1:根,2:葉片,3:真菌(疫霉)。圖8說明提取的根、葉片和疫霉基因組dna樣品能夠用于pcr反應(yīng)和its鑒定,且pcr后瓊脂糖電泳條帶清晰單一。
圖9是18s擴(kuò)增2,圖中,1:根,2:葉,3:真菌(疫霉)。圖9說明提取的根、葉片和疫霉基因組dna樣品能夠用作pcr反應(yīng)和18s鑒定且pcr后瓊脂糖電泳條帶清晰單一。