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核酸提取作为分子实验中最基础的实验之一，几乎是所有实验的基本，无论后续的克隆、PCR、qPCR、建库测序等等都需要核酸才能顺利进行。核酸提取虽然看上去简单，但各位小伙伴肯定也出过各种各样的问题，今天小编就为大家分享一下核酸提取的原理和实验过程中可能出现的问题，让你的提取实验完美无瑕！
基本原理和提取方式
什么是核酸？由许多核苷酸聚合成的生物大分子化合物，为生命的最基本物质之一。核酸广泛存在于所有动植物细胞、微生物内、生物体内的核酸常与蛋白质结合形成核蛋白。不同的核酸，其化学组成、核苷酸排列顺序等不同。
一般可以把提取方式分为三类：
溶液型抽提是比较经典的提取方法，几乎都含有去污剂（如 SDS ）和盐(如Tris、EDTA、NaCl 等)。盐的作用，除了提供一个合适的裂解环境，还包括抑制样品中的核酸酶在裂解过程中对核酸的破坏（如 EDTA ）、维持核酸结构的稳定（如 NaCl ）等。去污剂则是通过使蛋白质变性，破坏膜结构及解开与核酸相连接的蛋白质，从而实现核酸游离在裂解体系中。这种方法虽然成本较低，但较为繁琐，提取的核酸质量也较为一般。
柱式抽提是用于微量核酸分离纯化的较为简单的方法，其基本原理是利用裂解液促使细胞破碎，使细胞中的核酸释放出来。把释放出的核酸特异地吸附在特定的硅载体上，这种载体只对核酸有较强的亲和力和吸附力，对其他生化成分如蛋白质、多糖、脂类则基本不吸附，因而在离心时被甩出柱子。把吸附在特异载体上的核酸用洗脱液洗脱下来，分离得到纯化的核酸。其成本较低，但提取质量较好，是目前市场的主流提取方法。
磁珠纯化法与硅胶膜离心柱的原理基本相同，运用纳米技术对超顺磁性纳米颗粒的表面进行改良和表面修饰后，制备成超顺磁性氧化硅纳米磁珠。该磁珠能在微观界面上与核酸分子特异性地识别和高效结合。利用氧化硅纳米微球的超顺磁性，在 Chaotropic 盐（盐酸胍、异硫氰酸胍等）和外加磁场的作用下，能从血液、动物组织、食品、病原微生物等样本中的 DNA 和 RNA 分离出来，但目前来说，价格相对昂贵。
常见问题
一、提取的基因组 DNA 有降解，如何解决?
1. 选取的材料不新鲜或反复冻融，采集材料后未及时处理或未低温保存：陈旧血液，老化菌液等不新鲜的材料中，细胞凋亡导致 DNA 降解，或低温保存的样品反复冻融导致细胞破裂，内源核酸酶降解 DNA，因此应选择新鲜的材料样品，不能及时处理则低温保存，运输过程中亦应使用干冰。
2. 未能有效抑制内源核酸酶作用：某些 DNase 含量较丰富的动、植物组织样品应在液氮中研磨或匀浆，研磨过程中应随时补充液氮，并在样品未完全解冻前即加入含有抑制核酸酶作用的鳌合剂的裂解液。
3. 操作过于剧烈导致 DNA 被机械打断：预处理的样品加入细胞裂解液后，所有操作应尽量柔和，避免振荡、搅拌等剧烈机械力对 DNA 片段的损伤。
二、RNA降解
1. 新鲜细胞：如果试剂没有问题，外源性污染也可以排除的话，降解几乎都来自裂解液的用量不足。如果将裂解液直接加入培养血中裂解细胞的话,一定要使裂解液能覆盖住细胞。
2. 新鲜组织：某些富含内源核酸酶的样品（如肝脏，胸腺等），即使使用电动匀浆器匀浆也不能避免 RNA 的降解。更可靠的方法是：在液氮条件下将组织研碎，并且匀浆时使用更多裂解液。
3. 冷冻样品：样品取材后应立即置于液氮中速冻，然后移至-70℃冰箱保存。样品决不能未经液氮速冻而直接保存于-70℃冰箱中。冷冻样品，即使是冷冻细胞，如果不在液氮条件下研磨碎，而直接加入裂解液中匀浆，RNA 也比新鲜样品更容易降解。样品在与裂解液充分接触前决不能出现融化，所以研磨用具必须预冷，在碾磨过程中要及时补充液氮。
4. 外源 RNA 酶的污染：试剂，器械及实验环境中的 RNA 酶进入实验系统。
5. 内源 RNA 酶的污染：抑制剂失效或者用量不够，实验样品过多；匀浆时温度过高。
三、OD 260 / OD 280 比值偏低
1. 蛋白质污染：确保不要吸入中间层及有机相。减少起始样品量，确保裂解完全、彻底。加入氮仿后首先要充分混匀，并且离心分层的离心力和时间要足够。如果所得 RNA 的OD 260 / OD 280比值偏低,则用氮仿重新抽提一次,再沉淀，溶解。
2. 苯酚残留：确保不要吸入中间层及有机相。加入氮仿后首先要充分混匀，并且离心分层的离心力和时间要足够。
3. 多糖或多酚的残留：一些特殊的组织和植物中，多糖、多酚含量较多，这些残留也会导致 OD260/OD280 比值偏低。因此，从这类材料中提取 RNA 时，需要注意多糖、多酚杂质的去除。
4. 设备限制：测定 OD260 及 OD280 数值时，要使 OD260 读数在0.1-0.5之间，此范围线性最好。用水稀释样品：测 OD 值时，对照及样品稀释液请使用10mM Tris，PH7.5。用水作为稀释液将导致比值偏低。
今天给大家简单介绍了核酸提取的原理和常见问题，希望大家学以致用哦！
核酸提取试剂盒：www.ex-dna.com