微波提取 DNA 的方法和技術(shù)介紹

微波爆裂細(xì)胞是一種有用的 DNA 提取方法，特別是對(duì)于廉價(jià)、快速和高通量的工作流程？它可以用作主要的細(xì)胞裂解過程，生產(chǎn)用于 PCR 的粗 DNA 提取物，或作為更復(fù)雜的提取過程中的一個(gè)步驟，以改善細(xì)胞裂解。

作為一種細(xì)胞裂解方法，微波具有快速、廉價(jià)、高通量、單管的優(yōu)點(diǎn)，并且能夠在不使用任何可能影響下游過程的化學(xué)物質(zhì)的情況下破裂細(xì)胞。它主要通過將樣品加熱到高溫來工作，但也有報(bào)道在較低溫度下修改細(xì)胞膜等機(jī)制（例如細(xì)菌細(xì)胞膜穿孔）。

Goodwin & Lee (1993)發(fā)表了一個(gè)早期的例子，作者在 CTAB/氯仿提取之前對(duì)不同生命領(lǐng)域的多種類群進(jìn)行了測(cè)試。

從那時(shí)起，研究人員定期針對(duì)特定應(yīng)用發(fā)布該方法的變體或?qū)嵗?，通常省?CTAB/氯仿步驟并使用直接 PCR。以下是一些示例：

?人體樣本：Taglia 等人。 (2022) 描述了使用微波 DNA 提取法提取人類樣本（唾液、血液、精液）的方法。

?植物樣本：von Post 等人。 (2003) 描述了從大麥種子中高通量提取 DNA 進(jìn)行基因分型，在堿性緩沖液中使用微波，然后用 Tris-HCl 緩沖液中和，每天可以處理數(shù)千顆種子。

?真菌樣本：Ferreira 等人。 (1996) 在 PCR 之前使用微波打開干燥的真菌孢子。

?動(dòng)物樣本：Firmansya 等人。 (2023) 比較了三種蚊子 DNA 提取方法，發(fā)現(xiàn)微波可以產(chǎn)生與其他方法相當(dāng)?shù)慕Y(jié)果，同時(shí)是一種更快、更便宜的工作流程。

快速提取超高分子量植物 DNA 的方法和技術(shù)

對(duì)于任何有興趣提取高分子量植物基因組 DNA 的人，例如使用牛津納米孔或 PacBio 測(cè)序等長讀長技術(shù)進(jìn)行基因組測(cè)序，這里有一種快速（與類似方法相比）、簡(jiǎn)單且經(jīng)濟(jì)的方法，適合單-分子測(cè)序，由Li 等人描述。 （2020）。

我們發(fā)現(xiàn)它特別有趣，因?yàn)樘崛∩婕凹?xì)胞壁、質(zhì)體 DNA 和核膜的仔細(xì)、多步驟去除，每個(gè)步驟后都有洗滌階段，而不是單個(gè) DNA 提取步驟然后進(jìn)行清潔。

提取首先使用滲透緩沖液去除細(xì)胞壁以釋放完整的細(xì)胞核。然后對(duì)細(xì)胞核進(jìn)行過濾、洗滌和離心，然后在 CTAB/氯仿提取過程中輕輕裂解。葉綠體和質(zhì)體 DNA 在這些過程中被去除。多個(gè)洗滌步驟有助于去除不需要的化合物，例如次生代謝物和葉綠素，而溫和的裂解和緩沖液可最大限度地減少 DNA 碎片。

重要的是，該方法使用含有 Tris-HCl、蔗糖、三氯化亞精胺和四氯化精胺的新型提取緩沖液。精胺和亞精胺是多胺，可穩(wěn)定和保護(hù)真核細(xì)胞中的 DNA，吸收自由基并濃縮 DNA，從而以最小的碎片提取 DNA。

另一個(gè)關(guān)鍵步驟是選擇新鮮的嫩葉，在提取前將其在黑暗中保存長達(dá) 48 小時(shí)，以盡量減少光合副產(chǎn)物的積累。

在棉花、黑草和草莓中使用這種方法，作者能夠在每 10 克新鮮組織中提取 100 微克 gDNA，其中大多數(shù)提取的 DNA 大小在 100 kb 到 1000 kb 之間！