快速DNA纯化方法比较研究

快速DNA提取纯化方法的比较研究

分子生物学方法在许多学科的研究中的使用有所增加，这使得迫切需要简单、快速和廉价的方法来从不同的组织中分离DNA。诊断和表征目的都需要在合理的成本和时间内获得高产量的完整和纯化的DNA。

该研究选取8种DNA提取试剂盒与 Chelex-100方法进行比较，这些试剂盒分别为 Monarch®基因组DNA纯化试剂盒、Quick-DNA™迷你试剂盒、EchoLUTION DNA提取试剂盒、快速DNA提取试剂盒、QIAamp快速DNA粪便修饰试剂盒、QIAamp快速组织DNA提取试剂盒、QuickExtract™DNA提取液和快速真菌基因组DNA分离试剂盒。

表1总结了Chelex-100树脂和8种从不同生物学样本中进行快速DNA的商业试剂盒的关键类目之间的比较并列出所需的设备。结果显示，对于每100个反应的估计成本，Chelex-100是最便宜的方法，而QIAamp快速DNA粪便修饰试剂盒是最昂贵的方法。Chelex-100和其中3种试剂盒可以在室温下保存（表1）。

除了EchoLUTION DNA提取试剂盒、快速DNA提取试剂盒和QuickExtract™DNA提取液这3种试剂盒，其余方法均需要额外的材料（表1）。QIAamp Fast DNA组织试剂盒含有有毒物质（叠氮化钠和离液盐），而其他方法不含有毒物质。QuickExtract™DNA提取液仅需涡旋步骤，同时快速真菌基因组DNA分离试剂盒仅需离心步骤，而除了这2种方法以外，其余方法均包含涡旋与离心步骤。除Quick-DNA™迷你试剂盒以外的其余试剂盒均需要温浴振荡器或水浴。Monarch®基因组DNA纯化试剂盒、快速DNA提取试剂盒、QIAamp快速DNA粪便修饰试剂盒和快速真菌基因组DNA分离试剂盒均需要冷库或冰箱。同时，快速真菌基因组DNA分离试剂盒需要高速搅拌器（表1）。

表1 Chelex-100和8种快速DNA纯化提取商业试剂盒的关键类目比较表

表2对9种DNA纯化提取研究方法进行了比较。结果显示，Chelex-100、Quick-DNA™迷你试剂盒、EchoLUTION DNA提取试剂盒和QuickExtract™DNA提取液的实验步骤以及所需时间最少，而QIAamp快速DNA粪便修饰试剂盒最多。Monarch®基因组DNA纯化试剂盒表现为需要最长的裂解时间（35-180 min）（表2）。

表2 9种DNA纯化提取方法之间的比较

表3中的数据总结了9种DNA提取试剂盒DNA提取纯化的起始样本及其DNA产量的比较。结果显示，关于样本来源，快速DNA提取试剂盒特异性用于细菌DNA提取，QIAamp快速DNA粪便修饰试剂盒特异性用于粪便与污水的DNA提取，快速真菌基因组DNA分离试剂盒特异性用于真菌DNA的提取，而其他试剂盒适用于多种样本来源DNA的提取（表3）。在样本数量方面，Chelex-100和EchoLUTION DNA提取试剂盒使用最少量样本进行提取，而快速真菌基因组DNA分离试剂盒则最多。触及数量、质量以及合适的产量，8种试剂盒获得了相当数量的可用于许多下游和上游的应用的纯化且完整的DNA，而Chelex-100方法提取出来的完整DNA含有悬浮杂质。因此，通过Chelex-100方法提取得到的DNA仅适用于如PCR的非常有限的下游应用（表3）。

表3 9种DNA纯化提取方法的起始样本及其DNA产量的比较

表4总结了9种比较的DNA提取纯化方法的优缺点。结果显示，除了DNA产物中存在的杂质外，Chelex-100方法被认为是最便宜、简单、简易和快速的方法，它被用于从法医样本、硬样本和多种样本类型中提取DNA。EchoLUTION DNA提取试剂盒尽管价格稍高，但在步骤复杂程度、时间节省程度以及操作简易长度方面与Chelex-100方法相当。其他试剂盒虽能获得能够用于许多上下游应用的高纯度且完整的DNA，但仍存在诸如昂贵、耗时、步骤繁多、存在毒性、需要特殊步骤、需要特定储存条件，针对样本有限等缺点。

表4 9种DNA提取纯化方法的优点和缺点

总的来说，EchoLUTION DNA提取试剂盒尽管价格稍高于Chelex-100方法，但前者的DNA质量仍优于Chelex-100方法，同时两种试剂盒在价格、耗时程度和操作简易度方面均优于其他试剂盒。

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