解答植物DNA和RNA 提取过程的根本问题.pdf

解答植物 DNA 和 RNA 提取过程的根本问题 如果你已经能提取到高质量的大象 DNA，那么你也能提小鼠、大鼠，甚至猫鼬的 DNA 。但是，如果 你提取到了拟南芥的 DNA，那并不代表你能提取所有类型植物样品的 DNA 。现代植物已经进化出各种化学 武器来应对极端环境、病原侵害，以及掠食者的捕食。植物们逃进了巨大的有机化合物的避风港，有些 化合物能帮助植物体抵抗真菌、细菌，有些带来糟糕的口感抵制捕食者。另一些高分子物质构成复杂系 统来储存水和养分帮助渡过恶劣气候。 这些物质对植物好处多多，而对于 DNA 提取却是件麻烦事。。。如酚类会不可逆地吸附 DNA，抑制 后续酶应用。多聚糖在提取过程中与 DNA 交联，混合物呈烂泥状。植物的不同科、属，甚至种间都可能 含有截然不同种类、含量的复杂有机化合物，使得对于某种植物非常奏效的提取方法可能无法普及到另 一种植物。这对于植物分子生物学家来说简直是场噩梦。 怪不得有那么多植物学家来电咨询时都怀疑是否真有现成的试剂盒给他们用。虽然我们的 PowerPlant® Pro DNA 和 PowerPlant® RNA 提取试剂盒并不是所有类型植物的最终解决方案，但确实是 给植物学家们指向正确方向的福音。我们的 PowerPlant®试剂盒能帮助你从各种样品中获得高质量的 DNA 和 RNA，再也不用烦恼于传统费时费力的液氮、CTAB、苯酚和氯仿的核酸提取方法了。 提取 DNA 提取 DNA 的第一步就是细胞破壁，植物 DNA 的提取也不例外。不像动物组织，植物细胞壁非常坚硬 且能抵御渗透压。为获得 DNA，我们需要使用点暴力。传统方法使用液氮、研钵和研杵碾碎冷冻的组织。 此方法能凑效，缺点是费时，容易交叉污染。在 MO BIO 我们使用一种物理裂解方法叫珠磨研磨。把少量 样品放入含有裂解缓冲液和研磨珠的厚壁研磨管，放到涡旋仪的适配器或者强力高速珠磨研磨设备上进 行涡旋振荡。该方法漂亮之处在于每个样品在自己的无菌研磨管中均质化。我们试验发现加入少量的不 锈钢研磨珠和直径 2-3mm 的陶瓷研磨珠破碎植物组织的效果最好。 多聚糖多酚 一旦植物细胞裂解开，DNA 就混杂于前面提到的各种植物分子，需要立马处理。黄酮类、花青素、 木脂素类和单宁酸等多酚能大大减低人类患癌的风险。但对 DNA 提取却不友好。近年来对于植物多酚的 正面认识使得越来越多的科学家注意力集中在多酚含量很高的植物身上。在过去的 6 个月里，我们收到 了大量关于提取大豆、巧克力、咖啡、草莓、橘皮、葵花子和玉米等植物样品的咨询电话，而正是这些 植物的多酚含量都很高。 当破碎植物材料获取 DNA 时，多酚类物质就暴露于氧气中开始与多酚氧化酶发生反应。 [正是这种 酶使切开的苹果或土豆变棕色的。]多酚的氧化产品会与核酸产生共价交联，几乎不能去除掉。只有在一 开始就抑制反应。常用的方法有去垢剂（CTAB 和 SDS），抗氧化剂（ βME、抗坏血酸和 DTT ）或者某些 高分子化合物（聚乙烯吡咯烷酮（PVP ）和交联聚乙烯吡咯烷酮（PVPP ）。去垢剂可以增加脂质和酶的可 溶性，使其轻易被去除。抗氧化剂变性或抑制 PPO 酶的活性，减慢多酚的氧化过程。PVPP 和 PVP 能交联 多酚物质，防止他们与 DNA 反应。 在我们的 PowerPlant Pro DNA 和 RNA 提取试剂盒都是用了特殊的溶液 Phenolic Separation Solution (PSS)，可以在均质样品前就加入到研磨管中。它能非常高效地抑制多酚活性。但我们也发现 对某些样品能显著提高核酸得率，而对另一些样品却似乎毫无效果。可能跟植物种类有关系。所以建议 先做个对比测试，以决定你的样品是否需要添加 PSS。 多聚糖，植物的食物储存形式，是提取植物 DNA 的另一顽疾。植物多聚糖种类繁多存量可以非常巨 大。可能所有的 DNA 都被它们吸附住，你能在 DNA 悬浮液中看到明显的粘稠状。人们做下游酶反应实验 的时候发现多聚糖还能分成酸性和中性。酸性多聚糖会抑制 PCR 和酶切，而中性多聚糖则不会。常见的 酸性多聚糖有果胶、木聚糖、和角叉菜胶，中性多聚糖有右旋糖酐、刺槐豆胶、淀粉和菊粉。 DNA 制备过程的高盐条件可以轻易去除酸性多聚糖。DNA 极易与阳离子去垢剂如 CTAB 结合，而 CTAB： 多聚糖复合物则优先沉淀并去除掉。此方法的小缺点是费时、费钱。 我们的 PowerPlant Pro DNA 和 RNA 提取试剂盒摒弃传统的 CTAB，采