一、样本选择与保存
样本类型:优先选择DNA含量高的材料,如动物肝脏、鸡血或植物幼嫩组织。法医学中常用血液、唾液或毛发。
保存条件:
新鲜样本需立即低温保存(-20℃或液氮速冻),抑制DNA酶(DNase)活性。
长期保存应避免光照、高温及污染,冷冻可维持DNA完整性。
血液样本需添加抗凝剂(如柠檬酸钠),防止凝固。
二、防止DNA降解与剪切
抑制DNase活性:
裂解缓冲液中需含EDTA(螯合Mg²⁺)或柠檬酸钠,阻断DNase作用。
操作全程在冰上进行(尤其组织样本),减少降解风险。
避免机械剪切:
DNA为长链分子,对剪切敏感。禁止涡旋或剧烈吹打,需轻柔颠倒混匀。
离心步骤在室温进行,避免低温导致沉淀不完全。
三、污染控制
交叉污染:
使用无菌器材和一次性耗材,实验区分设提取区与鉴定区。
定期消毒操作台,更换手套以避免样本间污染。
杂质去除:
RNA污染:加入无DNase的RNase A消化RNA。
蛋白残留:通过盐析、酚/氯仿抽提或蛋白酶K处理去除。
盐离子残留:用70%乙醇充分洗涤沉淀。
四、操作规范与试剂选择
关键步骤:
细胞裂解:SDS或CTAB法破坏膜结构,植物样本需研磨充分。
乙醇沉淀:预冷无水乙醇可提高DNA析出效率;倾斜试管缓慢加入,避免冲散DNA絮状物。
离心平衡:离心前平衡管重,防止设备故障。
试剂要求:
选择经验证试剂盒(如Zymo、TaKaRa),避免使用过期或低质量试剂。
二苯胺鉴定试剂需现配现用,保证显色效果。
五、安全防护
个人防护:全程佩戴手套、护目镜,穿专用防护服,尤其接触溴化乙锭、酚、氯仿等有毒试剂时。
通风环境:有机溶剂操作需在通风橱内完成,避免吸入或接触皮肤。
应急处理:若刺激性试剂接触皮肤或眼睛,立即用清水冲洗并就医。
六、DNA鉴定与结果分析
纯度检测:
紫外分光光度法:测定A260/A280比值(理想值1.8-2.0),低于1.8提示蛋白或盐污染。
琼脂糖电泳:观察条带完整性,判断是否存在降解。
显色鉴定:
二苯胺试剂需沸水浴显色,溶液变蓝表明DNA存在。
避免高温或剧烈震荡导致DNA变性。
七、特殊场景注意事项
法医学样本:需严格记录样本链式保管(Chain of Custody),确保法律效力。
高通量测序:提取后DNA需定量(如Qubit),并评估Q20/Q30值保证测序质量。
植物样本:CTAB法可去除多糖,添加PVP结合多酚类杂质。
结语
DNA提取与鉴定是连接理论与应用的关键技术,其成功依赖于对每一步细节的精准把控。从样本保存到结果分析,需兼顾科学性、安全性与可重复性。无论是课堂教学还是前沿研究,严谨的态度与规范的操作始终是揭开生命密码的核心。随着试剂盒自动化与检测技术的革新,这一领域将继续推动医学、法医学及生物学的突破性发展。