除其它分子的污染,保证核酸样品的纯度,这是本章讨论的主要内容。
(三)核酸完整性的保持
为了保证核酸的完整性,在操作过程中,首先应尽量避免各种有害因素对核酸的破坏。影响核酸完整性的因素很多,包括物理、化学与生物学的因素,其中有些是可以避免的。如过酸或过碱,对核酸链中的磷酸二酯键有破坏作用,在核酸的提取过程中,采用适宜的缓冲液,始终控制pH在4~10之间,就可以很好地避免其危害;另外如高温加热,除高温本身对核酸分子中的化学键的破坏作用外,还可能因煮沸带来液体剪切力,因此核酸提取常常在0~4℃的条件下进行。
其次对无法避免的有害因素,应采取多种措施,尽量减轻各种有害因素对核酸的破坏。应尽量简化分离纯化的步骤,缩短提取的时间,减轻各种有害因素对核酸完整性的破坏; DNA酶(DNase或DNAase)的激活需要Mg2+、Ca2+等二价金属离子,若使用EDTA、柠檬酸盐并在低温条件下操作,基本上就可以抑制DNA酶的活性。RNA酶(RNase或RNAase)的广泛存在与不易失活的特点,决定了生物降解是RNA提取过程中的主要危害因素。
二、技术路线的设计
(一)核酸的释放
正常情况下,无论是DNA还是RNA均位于细胞内,因此核酸分离与纯化的第一步就是破碎细胞、释放核酸。细胞的破碎方法非常多,包括机械法与非机械法两大类。机械法又可分为液体剪切法与固体剪切法。机械剪切作用的主要危害对象是高分子量的线性DNA分子,因此该类方法不适合于染色体DNA的分离与纯化。非机械法可分为干燥法与溶胞法,目前,大多采用溶胞法。其中采用适宜的化学试剂与酶裂解细胞的溶胞法因裂解效率高,方法温和,能保证较高的得率与较好地保持核酸的完整性而得到了广泛的应用。
(二)核酸的分离与纯化
细胞裂解物是含核酸分子的复杂混合物,核酸分子本身可能仍与蛋白质结合在一起。在保证核酸分子完整性的前提下,要从中分离出一定量的、符合纯度要求的核酸分子,并不是一件很容易的事情,这需要我们在对核酸分子有关性质的充分认识的基础上,利用核酸与其它物质在一个或多个性质上的差异而设计有效方案加以分离。这种差异是多方面的,包括细胞定位与组织分布上的差异、物理化学性质上的不同以及各自独特的生物学特