不同土壤DNA提取和纯化试剂盒及方法的比较学号
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土壤总DNA的几种提取方法SDS 高盐法(方案1)具体步骤:称取1g 土壤,放入研钵中,倒入适量的液氮,立即研磨;再倒入适量的液氮,研磨,重复3 次,使土壤颗粒研成粉末;将13.5 ml 提取缓冲液(0.1 mol/L磷酸盐[pH = 8.0 ] ,0.1 mol/L EDTA [pH 8.0 ] ,0.1 mol/L Tris-HCl [pH 8.0 ] ,1.5 mol/L NaCl ,1.0 % CTAB) 和50μl 蛋白酶K(10 g/L ) 与5 g 土壤置于50 ml 的离心管中,放入37 ℃恒温摇床上, 225 r·min - 1振荡30 min ;加入1.5 ml20 % SDS ,轻轻混匀,65 ℃水浴加热2 h ,每隔15~30 min 轻轻摇匀1 次;5 000 r·min - 1离心10 min ,将上清液转入新的50 ml 离心管中;取4.5 ml 提取缓冲液加入原离心管,摇匀泥浆,加入0.5 ml 20 % SDS ,65 ℃水浴15 min ,用上述同样的离心速度离心10 min ,将上清液与原上清液合并;再重复此步骤1 次;用与上清液等量的三氯甲烷于离心管中混匀,5000 r·min - 1离心20 min ;收集上清液,并加入0.6 倍体积的异丙醇,室温静置1 h ;25 ℃下12 000 r·min - 1离心20 min ,倒出上清液,干燥后加入500μl 去离子水,溶解粘附于离心管壁的DNA 及其杂质,并收集于1.5 ml 的微型离心管中.变性剂加SDS 高盐法(方案2)具体步骤:取1 g 土样和等量的灭菌石英砂在研钵中混合,加入1 ml 变性剂(4 mol/L异硫青酸胍,10mmol/L Tris-HCl [pH 7.0 ] ,1 mmol/L EDTA[pH 8.0 ] ,0.5 % 2-巯基乙醇) ;液氮冰冻,研磨至溶解,重复3 次;转入50 ml 离心管中,加入9 ml 提取缓冲液(0.1 mol/L磷酸钠[pH 7.0 ] , Tris -HCl [ pH 7.0 ] , 0.1 mol /L EDTA [ pH8.0 ] ,1.5 mol/L NaCl ,1 %CTAB ,2 %SDS) ;65 ℃水浴1 h ,每10 min 轻轻混匀1 次;5 000 r·min - 1 离心10 min ,取上清;在原管中加入5 ml 提取缓冲液,混合后,65 ℃水浴10min ,离心,取上清,合入上述上清液;重复一次;加入等体积的氯仿混合,5 000 r·min - 1离心20 min ,取上清;加入0.6 倍体积的异丙醇,室温沉淀1 h ;20~25 ℃,12 000 r·min - 1离心20 min ,TE 溶解沉淀.SDS-酚氯仿抽提法(方案3)称取1g土壤样品,加入1ml 0.1mol/l PH8.0 磷酸缓冲液,玻璃珠振荡1min。
1 试验材料吉林省松江河镇人参栽培土壤。
每份土壤样品经多点取样后充分混匀,用前过10 目筛,去除土壤中的须根、枯枝等杂物[2]。
1 .2 仪器设备及药品电子分析天平、恒温水浴锅、紫外凝胶成像系统、电泳槽、电泳仪、高速冷冻离心机、微量加样器、PCR 仪等。
TENP 缓冲液(50 mmol/L Tris,20 mmol/L EDTA,100mmol/L Na Cl,1% PVP,pH 10.0)、CTAB 提取缓冲液(100mmol/L Tris,100 mmol/L EDTA,100 mmol/L Na3PO4,1.5mol/L Na Cl,1%CTAB,pH 8.0)、SDS 提取缓冲液(100 mmol/LTris,50 mmol/L EDTA,50 mmol/L Na Cl,pH8.0,灭菌后加β-巯基乙醇至10 mmol/L)、异丙醇、氯仿、异戊醇、无水乙醇、琼脂糖、EB、Taq DNA 聚合酶、d NTP、6×凝胶上样缓冲液、DNAMarker 等。
主要试剂有十二烷基硫酸钠(SDS)、乙二胺四乙酸(EDTA)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、异硫氰酸胍,均为分析纯级。
1 .3 试验方法1.3.1 土壤微生物的洗涤取土壤样品2g,置于50m L 灭菌的离心管中;加入10m L TENP 缓冲液[3]悬浮土样,磁力搅拌器搅拌15 min;10000r/min 离心5min,弃上清,重复洗涤多次至上清基本无色;最后将沉淀收集至1.5ml 离心管中。
1.3.2 DNA 的提取1.3.2.1 CTAB 法按照李钧敏[4]的方法略作改动。
将沉淀重悬于500μl CTAB 提取缓冲液→65℃水浴2h→8000r/min,室温离心15 min,取上清→加入等体积氯仿:异戊醇(24∶1),12,000r/min 离心10 min,取上清→加入0.6 倍体积的异丙醇,4℃淀过夜→12000 r/min 4℃离心20min 收集DNA 沉淀→70%乙醇漂洗两次→干燥后将沉淀溶于100 μl p H 8.0 TE 缓冲液,备用。
土壤微生物基因组DNA不同提取方法的比较及PCR扩增体
系的建立
张婧;刘广娜;左蔚琳
【期刊名称】《吉林农业》
【年(卷),期】2018(000)016
【摘要】本文分别采用改良的CTAB和SDS法进行了土壤总微生物DNA的提取,琼脂糖凝胶电泳结果表明SDS法所得DNA浓度较CTAB法高.建立了PCR扩增体系,所得条带清晰,适于分子多样性分析.
【总页数】2页(P55-56)
【作者】张婧;刘广娜;左蔚琳
【作者单位】吉林农业科技学院中药学院,吉林吉林132101;吉林农业科技学院中药学院,吉林吉林132101;吉林农业科技学院中药学院,吉林吉林132101
【正文语种】中文
【中图分类】S154.3
【相关文献】
1.一种适合于PCR扩增的真菌基因组DNA提取方法
2.3种土壤微生物基因组DNA提取方法的比较
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5.山楂果实不同组织RNA提取方法比较及cDNA-SRAP分析体系的建立
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实验室土壤DNA提取方法1.样品收集和处理:首先,选择代表性的土壤样品进行采集。
可以使用一支消毒过的勺子或铲子,在表层土壤(0-10厘米深度)从多个点上采集土壤样品。
将采集的土壤样品放入带有滴涤酒精的消毒塑料袋中,密封并标记。
2.去除有机污染物:将收集的土壤样品放在室温下放置48小时,以除去土壤中的有机污染物。
然后,使用筛网(孔径为2毫米)将土壤样品筛选,以去除大颗粒物。
3.细胞破碎:将筛好的土壤样品放入5毫升的离心管中,加入细胞破碎缓冲液(含有Tris-HCl缓冲液、EDTA、蛋白酶K和SDS),并加入玻璃珠。
用震荡器将土壤样品在高速震荡下破碎数分钟,直至土壤样品完全均质。
4.DNA提取:将土壤样品离心10分钟,以除去残余的土壤颗粒物。
将上清转移到新的离心管中。
加入NaCl和CTAB(cetyltrimethylammonium bromide)缓冲液,并轻轻倒置混匀。
将样品在65摄氏度的水浴中孵育30分钟。
加入异丙醇并轻轻倒置混匀,然后继续孵育5分钟。
用塑料吸管吸取上层的异丙醇溶液,避免吸取到DNA混淆物。
将异丙醇溶液转移至新的离心管中,并加入冷异丙醇,使DNA沉淀。
将离心管放置在-20摄氏度的冰箱中,孵育至少2小时,以沉淀DNA。
使用离心机将混悬液离心10分钟,以将沉淀的DNA分离出来。
去除上清液,并用70%乙醇洗涤DNA沉淀,以去除异丙醇和其他杂质。
将洗涤后的DNA沉淀风干,然后加入含有TE缓冲液(含有Tris-HCl和EDTA)的管中重溶。
对DNA溶液进行浓度和纯度检测,可以使用比色法或分光光度计来确定DNA的浓度和 A260/A280比值。
将DNA溶液储存在-20摄氏度的冰箱中,以便后续分析。
土壤DNA提取具有许多优点,如操作简单、成本低廉,并且可以获得大量的DNA,适用于各种微生物的遗传分析。
然而需要注意的是,土壤样品中存在有机物和多种离子,可能会对DNA提取的效果产生影响,因此在提取过程中需要仔细操作,以确保提取到高质量的DNA。
1试剂的作用氯仿的作用?氯仿:克服酚的缺点;加速有机相与液相分层。
最后用氯仿抽提:去除核酸溶液中的迹量酚。
(酚易溶于氯仿中)用酚-氯仿抽提细胞基因组DNA时,通常要在酚-氯仿中加少许异戊醇,为什么?异戊醇:减少蛋白质变性操作过程中产生的气泡。
异戊醇可以降低表面张力,从而减少气泡产生。
另外,异戊醇有助于分相,使离心后的上层含DNA的水相、中间的变性蛋白相及下层有机溶剂相维持稳定。
用乙醇沉淀DNA时,为什么加入单价的阳离子?用乙醇沉淀DNA时,通常要在溶液中加入单价的阳离子,如NaCl 或NaAc,Na+中和DNA分子上的负电荷,减少DNA分子之间的同性电荷相斥力,而易于聚集沉淀。
2 DNA提取分为三个基本步骤每个步骤的具体方法可根据样品种类、影响提取的物质以及后续步骤的不同而有区别。
.细胞的破碎细菌有坚硬的细胞壁,首先要破碎经胞。
方法有三种;①机械方法:超声波处理法、研磨法、匀浆法;②化学试剂法:用SDS处理细胞;③酶解法:加入溶菌酶或蜗牛酶,都可使细胞壁破碎。
利用研磨或者超声破碎细胞,并通过加入去污剂以除掉膜脂。
加入蛋白酶,醋酸盐沉淀,或者酚/氯仿抽提,以除掉细胞内的蛋白,如与DNA 结合的组蛋白。
将DNA在冷乙醇或异丙醇中沉淀,因为DNA在醇中不可溶而黏在一起,这一步也能除掉盐分。
另外,目前也有利用吸附过柱的方法提取DNA 的商业化试剂盒。
DNA提取的几种方法(1).浓盐法A. 利用RNA和DNA在电解溶液中溶解度不同,将二者分离,常用的方法是用1M 氯纳抽提,得到的DNA粘液与含有少量蛋白质氯仿一起摇荡,使乳化,再离心除去蛋白质,此时蛋白质凝胶停留在水相及氯仿相中间,而DNA位于上层水相中,用2倍体积95%乙醇可将DNA 钠盐沉淀出来.B. 也可用0.15 MNaCL液反复洗涤细胞破碎液除去RNA,再以1MNaCL提取脱氧核糖蛋白,再按氯仿---异醇法除去蛋白.两种方法比较,后种方法使核酸降解可能少一些.C.以稀盐酸溶液提取DNA 时,加入适量去污剂,如SDS可有助于蛋白质与DNA 的分离。
实验室土壤DNA提取方法实验室土壤DNA提取方法是一种用于从土壤中提取DNA样品的技术。
这是一项重要的技术,因为土壤中的DNA可以提供有关土壤生物多样性、微生物群落结构和功能以及植物和动物遗传信息的重要信息。
下面将介绍一种常见的实验室土壤DNA提取方法。
1.样品预处理:-收集土壤样品,并尽可能在采样后尽快进行处理,以防止DNA的降解。
-选择一个代表性的土壤样品,并将其通过筛网去除大颗粒物质。
-将筛选后的土壤样品以适当的方式保存,通常可以在低温下冷冻保存。
2.细胞破碎:- 将约10克的土壤样品加入到一根离心管中,加入适量的细胞破碎缓冲液,如Tris-EDTA缓冲液。
-使用搅拌器或振荡器将样品彻底混合,以确保土壤颗粒和细胞完全被破碎。
-将混合后的样品通过离心将颗粒物质沉淀在底部,上清液转移到新的离心管中。
3.DNA纯化:-使用商业化的DNA提取试剂盒,按照厂家说明书的指导进行操作。
这些试剂盒通常包含各种缓冲液、酶和柱子等,可以高效地提取DNA。
-将上清液转移到新的离心管中,并加入适量的蛋白酶和蛋白酶K,以去除样品中的蛋白质。
-加入适量的盐溶液,以沉淀DNA。
沉淀后,使用吸管将上清液抽走。
- 将DNA沉淀物重新悬浮在适量的缓冲液中,如TE缓冲液(10 mM Tris-HCl,1 mM EDTA,pH 8.0)。
4.DNA质量和浓度检测:-使用紫外-可见分光光度计测量DNA的浓度和纯度。
纯度可以通过A260/A280比值来评估,纯度范围在1.8-2.0之间较为理想。
-可以使用琼脂糖凝胶电泳等方法来检测DNA的大小和完整性。
需要注意的是,不同类型的土壤样品可能需要稍微不同的处理方法。
例如,含有高浓度有机物的土壤可能需要额外的酶处理步骤,以去除有机物的干扰。
此外,一些土壤样品可能需要通过使用特殊试剂或方法来克服DNA提取中的抑制剂。
总的来说,实验室土壤DNA提取方法是一项复杂的技术,需要仔细操作和优化。
通过正确地执行这些步骤,可以成功地从土壤样品中提取高质量的DNA,并为后续的分子生物学研究提供可靠的样品。
一种适宜于文库构建的土壤微生物总DNA提取方法高岳【摘要】采用改良的方法提取2种土壤微生物总DNA,并采用透析法对提取的DNA进行纯化,与MO BIO公司PowerSoil DNA isolation Kit试剂盒法进行比较,结果表明,改良的土壤微生物总DNA提取方法提取到的DNA明显高于试剂盒提取的DNA,且A260/A280及A260/A230与试剂盒提取的相差不大,片段也较大,是一种经济方便的土壤微生物总DNA提取方法,比较适合用于构建高质量的宏基因组文库.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2014(000)034【总页数】2页(P12041-12042)【关键词】土壤微生物;透析法;DNA含量;宏基因组文库【作者】高岳【作者单位】苏州农业职业技术学院,江苏苏州215008【正文语种】中文【中图分类】S188微生物次级代谢产物已经被证明是开发新抗菌药物的重要来源[1]。
对环境样品中未培养微生物的分析表明,在实验室中采用传统的培养微生物方法来筛选微生物代谢物可能已经错过了发现绝大多数微生物自然产品的机会[2-3]。
在大多数环境中,不能被培养的微生物比能进行培养的微生物至少要多2~3个数量级[2-5]。
同时纯培养技术也容易得到重复的菌种,传统的筛选方法得到相同代谢产物的几率很高。
宏基因组技术可以有效地解决上述问题,Handelman于1998年首次提出宏基因组的概念,可以通过提取环境样品中的DNA,选择合适的载体和宿主,将DNA转化克隆到宿主细菌建立宏基因组文库,进而对文库进行筛选。
此方法不需要经过纯培养方法同样可以对微生物的多样性及功能进行研究,扩大了微生物代谢产物及生物活性物质的筛选平台。
近年来,研究者已构建了各种环境样品的宏基因组文库,并从中筛选到多种生物活性物质。
Brady等[6]构建了凤梨科植物树茎流出液宏基因组文库,通过异源表达,获得具有抗菌活性的化合物palmitoylputrescine。
土壤总DNA提取方法土壤总DNA提取是研究土壤微生物组成和功能的关键步骤之一、随着分子生物学和生物信息学的发展,土壤总DNA提取方法也得到了不断改进和提高。
本文将介绍一种常用的土壤总DNA提取方法,包括样品采集、DNA提取和质量检测等步骤。
1.样品采集样品采集是土壤总DNA提取的第一步,直接影响到后续提取的DNA质量和数量。
一般来说,样品应从表层(0-20 cm)和底层(20-40 cm)分别采集。
样品应选取均匀的地点,避免污染和异物的干扰。
采集样品时应使用洁净的工具,如不锈钢锹或钻头。
将样品以尽量少的氧气与外界接触的方式收集到干净的容器中,然后立即送回实验室进行处理。
2.DNA提取a. 重量测定和均质:先确定采集土壤样品的湿重和干重,计算湿重与干重的比例。
然后取适量的湿重土壤样品,加入1倍体积的提取缓冲液,如TE缓冲液(10 mM Tris-HCl, 1 mM EDTA, pH 8.0),使用搅拌器均质混合。
b. 离心:均质混合后,使用低速离心将土壤悬浮液和沉淀分离,一般离心速度为3000-5000 rpm,离心时间为15-20分钟。
c. 化学裂解:将上一步得到的沉淀加入含有10%SDS和20 mg/ml蛋白酶K的裂解液中,使其在50°C下孵育10-20分钟。
d.核酸提取:向上一步得到的混合液中加入等体积的酚/氯仿/异戊醇混合物,轻轻摇晃混合液,使其均匀混合。
然后离心沉淀,将上清液转移至新的离心管中,加入等体积的氯仿混合液,轻轻摇晃混合。
再次离心沉淀,将上清液转移至新的离心管中,加入等体积的异戊醇混合液,轻轻摇晃混合。
最后再次离心沉淀,收集上清液即可得到土壤总DNA。
3.DNA质量检测提取到的土壤总DNA可以使用多种方法进行质量检测,包括电泳、比色法和定量PCR等。
其中,电泳是最常用的方法之一、首先,用琼脂糖凝胶电泳将所提取的土壤总DNA分离成不同大小的片段。
然后,使用紫外线照射琼脂糖凝胶胶片,观察并拍摄DNA条带的形态和数量。
法医实验室几种常用DNA提取方法及比较法医实验室几种常用DNA提取方法及比较(一)Chelex100法原理:Chelex100是一种螯合树脂,由苯乙烯、二乙烯苯共聚体组成,含有成对的亚氨基二乙酸盐离子,起着螯合基团作用,对多价金属离子有极强亲和力。
在低离子强度、碱性及100℃煮沸条件下,可以使细胞膜裂解,并使与DNA结合的蛋白质变性,DNA游离。
检材基质中一般含有大量金属离子,在低离子强度及加热条件下,金属离子可以辅助脱氧核糖核酸酶降解DNA,也可以抑制PCR反应,所以在提取DNA时,加入Chelex100,螯合了金属离子,防止了DNA降解,提高了PCR扩增成功率。
方法:剪取适量血斑、精斑、汗斑、鼻涕斑、指甲、毛根、软组织等等生物检材,置于0.5ml离心管内,加入适量纯水,室温浸泡,13,000rpm离心5min,上清丢弃,管底留约20μl左右液体及检材基质,加入100-200μl 5%Chelex100(有时需加适量PK)56℃15mi n至数10小时不等,100℃8min,13,000rpm离心5mim,上清备用。
评述:1、Chelex100法已经成为DNA提取的基本方法,Chelex100法是万能的。
目前,我们一切纯化方法都在Chelex100法的基础上进行,Chelex100法又不是万能的。
2、Chelex100法提取前的检材清洗非常重要,因为现场检材往往均较脏,脏东西可以抑制PCR反应,所以往往不止清洗一次,清洗检材时可能损失部分DNA。
所以应平衡清洗抑制剂与损失DNA之间的关系。
特别强调清洗时应“把根留住”,很多情况下已知样本DNA检验失败的原因是把根没有留住。
DNA检验时还有另外一句名言:“一个萝卜一个坑”,防止混乱检材。
肝素抑制PCR反应,血红素抑制PCR反应,所以长时的浸泡、多次清洗往往可能洗除肝素及血红素。
在已知样本多次无检验结果疑为肝素抗凝的情况下,多洗是检验成功所必须的。
土壤dna提取试剂盒土壤的成分包括矿物质、粘土等无机物、植物及植物的遗体、腐殖物质等土壤有机物以及在土壤中存在的微生物。
从土壤中提取的DNA,是微生物、动植物遗体等的总DNA,同时,腐殖物质的性质与DNA很相似,DNA提取过程中会将腐殖等物质一起纯化,采用传统的DNA提取方法来除去腐殖物质等抑制因子是十分困难的。
而这些腐殖物质会抑制聚合酶链式反应(PCR)及限制性酶切等。
因而,从土壤中提取DNA,腐殖物质等抑制因子的除去干净是重中之重。
广州捷倍斯生物科技有限公司根据腐殖物质等特点,发明了高效的腐殖酸吸附剂,再与硅胶柱纯化的技术结合,开发出了高效土壤DNA提取试剂盒(SoilDNAKit),已为广大客户所采用,完全能够替代价格昂贵的进口产品。
土壤样品加入悬浮缓冲液BufferC1,并加入玻璃珠与专利的腐殖酸吸附剂BufferC2,涡旋使土壤充分重悬,腐殖物质充分释放,让吸附剂有效吸附腐殖酸。
再加入高效的裂解液BufferC3并涡旋在玻璃珠的摩擦作用下,裂解土壤中的所有生物包括G+细菌、酵母菌、真菌、藻类、线虫甚至真细菌的孢子、芽孢、动植物遗体等,游离DNA。
之后,再加入沉淀剂BufferC4,离心沉淀除去土壤残渣、吸附有腐殖酸的吸附剂、多糖多酚、绝大部分的色素等,获得清亮的、含有DNA的上清,上清加入异丙醇沉淀获得DNA粗品。
粗品中加入ddH2O溶解后,再加入BufferC5离心进一步除去腐殖酸等杂质,获得上清,往上清加入乙醇后转移到硅胶纯化柱中过柱吸附DNA,除去杂质。
再加入漂洗液BufferWB离心进一步除去蛋白质、腐殖酸等杂质,加入漂洗液DNAWashBuffer除去盐分等。
干燥柱子后加入灭菌去离子水后,离心获得高纯的DNA。
活性污泥总DNA不同提取方法的比较苏俊峰1,马放1,侯宁1,施波1,赵立军1,王弘宇21. 哈尔滨工业大学市政环境工程学院,黑龙江哈尔滨150090;2. 武汉大学市政工程系,湖北武汉430072摘要:为了快速、简便和经济地获得活性污泥的总DNA,以用于分子生物学研究,采用5种不同的DNA提取方法提取活性污泥的总DNA,并通过提取的核酸总量、纯度、是否含有聚合酶链反应抑制剂等指标综合分析不同的提取方法对活性污泥总DNA提取效果的影响.结果表明:蛋白酶K-SDS-酚氯仿法和柱提取DNA试剂盒法提取活性污泥总DNA效果最好,提取DNA总量多,纯度高,可不经纯化直接进行PCR扩增反应。
关键词:活性污泥;DNA提取;聚合酶链反应中图分类号:X132 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2007)01-0047-03活性污泥是活性污泥法污水生物处理技术的主体,而研究活性污泥中的微生物群落对于探讨废水处理的反应机理、工艺改进、优化控制都具有重要意义[1]。
传统的微生物培养周期长,工作量大,且被分离培养的微生物种类只占自然界微生物总量的1%左右,故其应用受到了很大的限制。
近十余年来日益成熟的分子生物学技术给活性污泥的研究带来了新的希望。
借助分子生物学技术可以进行特异的微生物的检测和鉴定,分析微生物群落的组成、结构和种群演替状况,建立高效、可靠的微生物总DNA提取方法是进行微生物分子生态学研究的基础, 有关从土壤、水体、海洋沉积中提取DNA的方法已得到较好发展[2-3],但对从活性污泥中提取DNA的方法研究较少。
DNA的提取根据破壁方法的不同可分为物理、化学和生物等多种破壁方法[4],而不同的破壁方法裂解细胞,释放DNA的效率是不相同的,适宜的裂解方法是DNA提取成功与否的关键。
由于活性污泥中除具有带有代谢活性的微生物群体外,还具有内源代谢、自身氧化的残留物;污水带入的难降解的有机物和无机物等物质,其中存在的腐殖物质等容易干扰DNA的检测, 这些污染可能抑制PCR中的Taq DNA聚合酶的活性,干扰限制性内切酶的消化,降低转化效率和DNA的杂交特异性等,因此高纯度的DNA对后续的工作有着重要影响。
土壤dna提取原理
土壤DNA提取是一种用于提取土壤中的DNA分子的技术。
它主要基于以下原理:
1. 细胞破碎:首先,土壤样品需要经过细胞破碎步骤,以使细胞膜破裂,使DNA能够被释放出来。
这可以通过物理或化学
方法进行,如震荡、振荡或使用酶解剂。
2. DNA纯化:一旦DNA释放,必须通过纯化步骤来去除其他的污染物,如蛋白质、RNA等。
这通常通过DNA的亲合性纯化或使用离心、过滤等方法来实现。
3. DNA溶解:在纯化步骤之后,DNA通常以溶液的形式存在。
这是为了方便后续的DNA分析,如PCR反应等。
4. DNA浓缩:土壤样品中的DNA通常量很低,因此在分析之前需要进行浓缩。
这可以通过吸附于胶体粒子上或使用商业化的DNA浓缩试剂盒来实现。
5. DNA保存:最后,提取的土壤DNA需要妥善保存以防止降解。
在-20°C或更低的温度下存储,并使用RNA酶抑制剂、
抗氧化剂等添加剂来保护DNA的完整性。
通过以上步骤,可以成功地提取出土壤样品中的DNA,并用
于后续的分子生物学研究,如环境监测、物种鉴定等。
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法医实验室几种常用DNA提取方法及比较DNA提取是法医学中常用的一项技术,用于获得从犯罪现场或是嫌疑人身上采集的样本中的DNA,从而用于分析和鉴定。
在法医实验室中,有几种常用的DNA提取方法,下面将对其进行介绍和比较。
1. 酚/氯仿提取法(Phenol/Chloroform Extraction Method):酚/氯仿提取法是DNA提取的经典方法之一、它通过将DNA样品与酚和氯仿等有机溶剂混合后,形成两相体系,利用酚的高密度和氯仿的高挥发性质,将DNA转移到有机相中。
通过离心分离DNA和有机溶剂,最终得到纯净的DNA。
该方法能够获得高纯度的DNA,适用于各种样本(血液、组织、唾液等),但操作复杂且耗时较长。
2. 快速提取法(Rapid Extraction Method):快速提取法是一种高效的DNA提取方法,适用于大规模样品的处理。
它利用一种化学试剂,如蛋白酶K,能够迅速裂解细胞并释放DNA。
然后通过简化的步骤,如磁珠吸附或粘附柱,将DNA从溶液中分离。
该方法操作简单、快速,适用于高通量的样本分析,如犯罪现场的大规模检材筛查。
3. 盐析法(Salting out Method):盐析法是一种常用的DNA提取方法,利用高盐浓度可以沉淀DNA。
首先,细胞样本经过溶解后,加入高盐浓度缓冲液,使DNA与其他细胞成分分离。
然后通过离心沉淀DNA,去除上清液。
最后,通过洗涤去除溶剂和杂质,获得纯净的DNA样品。
盐析法操作简单,适用于各类样本,但提取的DNA质量可能稍差。
4. 硅胶柱法(Silica Column Method):硅胶柱法是一种基于硅胶膜或胶珠的DNA提取方法。
这种方法通过将DNA样品与硅胶柱一起离心,使DNA吸附在硅胶上。
随后,通过洗涤去除杂质,最后用低盐缓冲液洗脱DNA,得到纯净的DNA。
硅胶柱法提取的DNA纯度和质量较高,适用于各种样品。
不过,硅胶柱价格较高,操作相对繁琐。
总体而言,这些DNA提取方法各有优劣,选择合适的方法需要考虑实验室的需求和条件。
学校代码学号分类号密级本科毕业论文学院、系环境与资源学院专业名称环境科学年级2010级学生姓名指导教师2014年5月不同土壤DNA提取和纯化试剂盒及方法的比较摘要环境样品DNA的提取和纯化不仅是土壤微生物进行研究的前提条件,而且是环境宏基因组学中最关键的技术问题之一,DNA的产量和纯度对后续的一系列的分子生物学技术操作如:多聚酶链反应(PCR)扩增、核酸内切酶酶切消化、核酸分子杂交等等,都会产生很大的影响,所以后续试验有效进行,必须要先获得一定纯度、数量、有较好代表性和适当片段长度的DNA。
本文针对三种典型的土壤类型(壤土、粘土和沙土),对目前应用比较广泛的三种不同的DNA 提取方法和四种不同的DNA 纯化方法的效果进行了比较。
经过NanoDrop分光光度计和琼脂糖凝胶电泳对从三种典型土壤中提取和纯化的DNA的浓度和纯度进行检测,结果表明:Power Soil® DNA提取试剂盒和苯酚 - 氯仿抽提,异丙醇沉淀纯化方法的结合能提供满足环境组学研究的宏基因组测序要求的DNA。
关键词:土壤微生物,DNA,提取,纯化Comparison of DNA extraction and purificationmethods from different soilsAbstractThe extraction and purification of DNA from environmental samples is not only a prerequisite for microbial research, and is one of the environmental metagenomics most critical technical issues, the yield and purity of DNA on the subsequent series of molecular biology techniques operate such as: polymerase chain reaction (PCR) amplification,restriction enzyme digestion, the nucleic acid hybridization, etc. will have a huge impact, if follow-up tests effectively, you must first obtain a certain purity, quantity, better DNA fragments representative and appropriate length. In this paper, we have compared several different methods of DNA extraction and purification for three different soil, loam, sandy clay . After a NanoDrop spectrophotometer and by agarose gel electrophoresis and purified from the extract of the soil of three DNA concentration and purity, and the results showed that: Power Soil ® DNA extraction kit and phenol-chloroform extraction and isopropanol precipitation purification methods' combined provides the right DNA for the study of environmental groups metagenomic sequencing.Keywords:Microbial soil, DNA , Extraction, Purification目录1.绪论 (1)1.1研究背景 (1)1.2 国内外研究进展 (2)1.3 本文研究意义 (4)2.DNA的提取方法和纯化方法 (5)2.1 土壤样品 (5)2.2 DNA提取方法的比较 (5)2.2.1 原位裂解法 (5)2.2.2 PowerSoil® DNA提取试剂盒(MoBio) (6)2.2.3 Meta-G-Nome DNA 提取试剂盒(Illumina) (7)2.3 DNA纯化方法的比较 (7)2.3.1 QIAEX II Gel 纯化试剂盒 (8)2.3.2 PowerClean DNA Clean-Up Kit(MoBio) (8)2.3.3 The Agencourt AMPure XP PCR Purification system (9)2.3.4 苯酚/氯仿抽提和异丙醇沉淀 (9)2.4 DNA纯度与浓度的检测 (10)3.结果与讨论 (11)3.1 DNA提取方法的比较结果 (11)3.2 DNA纯化方法的比较结果 (11)结论 (14)致谢 (15)参考文献 (16)不同土壤DNA提取和纯化试剂盒及方法的比较1.绪论1.1研究背景土壤微生物主要包括细菌、真菌、放线菌和藻类,是土壤生态系统的重要组成部分。
土壤微生物不仅是生态系统的分解者,而且还是生态系统中养分的巨大来源,担负着分解动物、植物残体的重要责任,推动着生态系统的物质循环和能量流动,维持着生态系统的稳定性,它们在整个生态系统中扮演着非常重要的角色。
在传统的微生物学中,微生物的分离和培养是研究利用微生物的第一步。
但是,由于土壤环境的复杂性和培养条件的限制,如含有大量的化学无机物或者有机物,存在着对某些酶反应的抑制剂,如腐殖酸或腐殖酸的类似物,重金属离子,酚类化合物等等。
一般认为,能用现有的技术培养的微生物仅仅占微生物总的种类数的1%左右,而不能培养的微生物才是环境微生物多样性的主体[1-3]。
随着分子生物学的发展,研究方法和手段不断更新,土壤微生物的研究掀开了崭新的一页。
微生物的基因组序列测定工作大规模展开和功能基因组学和生物信息学迅速发展,人们现在可以绕过微生物菌种分离培养这一步骤,直接在基因水平上研究和开发未培养微生物资源。
宏基因组学这个概念是在1998 年首先由Handelsman 等提出的,它的定义是“利用现代基因组技术直接研究自然状态环境中的微生物群落,而不需要经过分离、培养单一种类的微生物”[4-5]。
现代基因工程新的研究热点和发展方向就是构建微生物的宏基因组文库并且筛选其生物活性物质。
而用适当的方法从土壤中提取并且纯化DNA,是从分子生物学的角度对土壤微生物进行研究的前提条件。
后续一系列的分子生物学技术操作如:多聚酶链反应( PCR ) 扩增、核酸内切酶酶切消化、核酸分子杂交等等,都需要先获得一定纯度、数量、较好代表性和适当片段长度的DNA [6]。
DNA的提取和纯化不仅是土壤微生物进行研究的前提条件,而且是环境宏基因组学中最关键的技术问题之一,由于土壤成分复杂不同,土壤样品之间差异较大,微生物仅是其中极少的一部分,加之,微生物细胞通常都紧密的吸附在颗粒表面。
所以,从土壤样品中高效地获得DNA具有很大的难度。
另外,土壤中通常含有大量影响对DNA进行分子操作的物质,因此,有效地纯化DNA也较为困难。
再加上,由于对一些极端环境中的微生物的宏基因组的研究有望得到一些特殊的应用,这更对DNA的提取和纯化技术提出了挑战。
1.2 国内外研究进展土壤DNA提取和纯化的方法有很多,而关于土壤DNA的提取方法,基本可以分为两类,一类是直接提取法,另一类是间接提取法。
直接提取法是采用原位裂解土壤微生物的方法,这种方法所获得的基因组DNA都是粗提取液,含有很多杂质,如黄酸、腐殖酸等等,会抑制下游的实验,因此,人们又尝试许多方法来去除腐殖酸的影响,其中Tiedje 等人试验用PVPP( 聚乙烯吡咯烷酮) 和CTAB( 十六烷基三甲基溴化铵) 去除腐殖酸,获得了较好的效果[7]。
由于土壤样品中一些含钙的物质具有极强的黏附DNA的能力,DNA 经释放后很容易又被吸附到基质中。
因此,对样品而言,细胞破壁是尤为重要的。
不同的细胞裂解方法使提取的DNA质量有很大的差异,主要包括:物理法,如:液氮研磨法、珠磨匀浆法、超声波法、煮沸法和冻融法等;化学法,如:盐类法、表面活性剂( SDS) 法和有机溶剂法等;酶解法,如裂解酶法、蛋白酶K 法和溶菌酶法等。
各种裂解方法都有优势与不足,由于研究者的样品和所采用的方法不同,得出的结果也不完全相同[8]。
物理法:Guthrie 等认为液氮研磨法可将嵌在沉积物中的细菌细胞暴露出来,并且液氮还有可能改变细菌周围粘土的结构[9]。
宫强等比较了酚/ 氯仿抽屉法、改良CTAB法、CTAB法和液氮研磨法等DNA提取方法,发现采用液氮研磨法提取的DNA纯度高、数量多,核酸的降解少,避免了DNA的断裂,可以提供足量、可信的模板[10]。
Cullen等认为珠磨匀浆法比化学法和冻融法都更有利于细胞的破裂,但是提取的DNA很容易被剪切,可能会包含一些小片段[11]。
郑雪松等发现采用珠磨匀浆法得到的DNA产量最低,并且含有大量的蛋白质和酚类杂质[12]。
孙晓棠等采用珠磨匀浆法从土壤中提取的DNA经过纯化后可以用于PCR[13]。
其中液氮研磨法是最简单的破壁方法,并且破壁的效果较好。
其他一些物理破碎方法,如超声波法、微波热激法等,也被广泛采用。
Frostegard et al.发现,在研磨之前,冻干土样,能极大的提高裂解效率。
通常,物理法对超微细胞,营养菌丝体和一些孢子有很好的裂解效果,但经常会导致DNA的严重剪切[14]。
化学法:Guthrie等认为DNA能被沉积物中的含钙物质紧紧吸附,通过加入EDTA可抑制DNA的吸附,通过螯合去除重金属离子[9]。
郑雪松等比较了酶解法、化学法、物理法对活性污泥总DNA提取效率的影响,认为化学法的破壁效果最好,获得的DNA较多,但是含有很多杂质,纯度也不高[12]。
在比较DNA提取方法的实验中,Miller et al.发现,Chelex 一100的使用,对DNA产量的减少起着决定性影响[15]。
Selenska&Klingmuller报道了一种快速提取土壤DNA的方法—让土壤泥浆在70℃,SDS一磷酸钠缓冲液中温和的振荡,用这种温和的方法获得的DNA片段平均大小在25kPb左右[16]。
酶解法:孙栋等发现在提取土壤微生物DNA时,蛋白酶K法比溶菌酶法的效果更好,能使DNA大片段总得率提高20%以上[17]。