在分子生物学实验中,高质量的DNA提取是许多研究工作的基础。CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)法是一种广泛应用于植物组织中DNA提取的经典方法。它以高效率和良好的适应性著称,尤其适合那些含有大量多糖、酚类等干扰物质的植物样本。本文将详细介绍CTAB法提取DNA的原理及其操作步骤。
一、CTAB法提取DNA的原理
CTAB是一种阳离子去污剂,具有很强的溶解细胞膜的能力。当与细胞裂解液结合时,它可以破坏细胞壁和细胞膜,释放出内部的核酸和其他成分。同时,CTAB能够与核酸形成复合物,在高盐浓度下保持稳定,而在低盐条件下则会沉淀出来。这种特性使得CTAB成为一种理想的DNA提取试剂。
此外,CTAB还能有效去除蛋白质、多糖以及一些小分子杂质,从而提高DNA的纯度。通过调节溶液的pH值和盐浓度,可以进一步优化DNA的分离效果,确保最终获得高纯度、高完整性的DNA样品。
二、CTAB法提取DNA的操作步骤
1. 样品准备
选择新鲜或冷冻保存的植物材料,剪成小块后迅速加入液氮研磨至粉末状。这样不仅可以保证细胞完全破碎,还可以抑制内源酶对DNA的降解作用。
2. 细胞裂解
向研磨好的样品中加入预热至65℃的CTAB裂解液(通常为2% CTAB、100 mM Tris-HCl、20 mM EDTA、1.4 M NaCl),充分混匀后置于65℃水浴锅中保温30分钟。在此过程中,CTAB会破坏细胞结构并释放出DNA。
3. 提取与去杂
将裂解后的混合液转移到离心管中,加入等体积的氯仿-异戊醇混合液(24:1),轻轻颠倒混匀后进行离心(约10,000 rpm,10分钟)。上清液即为含DNA的水相,将其小心转移至新的离心管中。
为了进一步去除残留的蛋白质和脂质,可重复上述抽提过程一次或多次。最后,加入两倍体积的无水乙醇,静置一段时间后即可观察到白色絮状DNA沉淀。
4. DNA纯化与浓缩
使用70%乙醇洗涤DNA沉淀,去除多余的盐分和有机溶剂。随后将DNA沉淀晾干,再溶解于适量TE缓冲液中,即得到纯净的DNA样品。
5. 质量检测
通过紫外分光光度计测定DNA浓度及纯度,并利用琼脂糖凝胶电泳验证其完整性。高质量的DNA应呈现清晰的单一条带且无降解现象。
三、注意事项
- 在整个操作过程中,务必保持低温条件以防止DNA降解。
- 离心速度和时间需根据具体仪器调整,避免造成DNA损失。
- 若样品中含有较高浓度的多糖或多酚,可在裂解液中添加β-巯基乙醇或PVP等试剂来增强去杂能力。
总之,CTAB法凭借其简便易行的特点,已成为植物DNA提取的经典方案之一。只要严格按照上述步骤执行,便能成功获取满足后续实验需求的优质DNA样品。