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细胞DNA提取全流程解析附

细胞DNA提取全流程解析附

64

2026-11-10

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细胞DNA提取全流程解析附

— 实测案例:16通道核酸提取仪 + 18391试剂提取贴壁/悬浮细胞DNA

01
为什么细胞DNA提取是分子实验的"第一道关"?
                                                YEASEN                                                 

细胞DNA(基因组DNA)是一切分子生物学研究的起点——基因型鉴定、qPCR定量、SNP分型、二代测序(NGS)建库、转基因鉴定、法医鉴定、基因编辑验证……下游应用的几乎所有环节,都建立在"拿到一段高纯度、高完整性的基因组DNA"之上。

相比组织样本,细胞样本(贴壁细胞、悬浮细胞、血液白细胞、微生物等)虽然没有纤维、脂肪和强RNase活性的困扰,但培养细胞DNA提取同样有自己的"坑":细胞量过多导致裂解不彻底、RNA污染抬升A260/A280、蛋白残留影响酶切与建库、剪切力过大把大片段DNA打成小片段……任何一步操作不当,都会让后续实验"前功尽弃"。

本文将结合18391细胞DNA提取试剂盒在16通道核酸提取仪(翌圣80512)上的实测案例,系统梳理细胞DNA提取的原理、标准步骤、常见误区,并给出翌圣生物全流程产品方案推荐。

02
细胞DNA提取的原理
                                                YEASEN                                                 

磁珠法是当前高通量、自动化细胞DNA提取的主流方案,核心原理可拆解为"裂解—RNA去除—结合—洗涤—洗脱"五大步骤。

03
细胞DNA提取的标准步骤(磁珠法+自动化平台)
                                                YEASEN                                                 

以贴壁/悬浮培养细胞为例,规范化的磁珠法自动化DNA提取通常包括以下步骤:

1、试剂准备

① RNase A溶解:向10 mg RNase A干粉中加入0.6 mL配套溶解液,颠倒混匀/轻柔涡旋至完全溶解(终浓度10 mg/mL),-20℃保存;

② 仪器消毒:核酸提取仪紫外灯照射30 min;

③ 深孔板预分装:实验前用力振荡几次预分装深孔板,避免液体残留在封口膜上;检查溶液是否有沉淀、磁珠是否能充分重悬。

2、样本前处理

取适量培养细胞(10万~50万),离心后弃上清收集细胞沉淀。加入200 μL裂解液 + 20 μL蛋白酶K + 10 μL RNase A,涡旋混匀。细胞量过多或过少都会影响最终得率:过多导致裂解不彻底、杂质残留;过少导致DNA得率不足下游用量。

3、裂解孵育

将混合好的样本放入16通道核酸提取仪(翌圣80512)上,设置60℃孵育20 min,混匀速度选择M1(中速)。这一步同时完成膜蛋白消化、组蛋白降解与RNA清除三项工作。

4、自动化程序运行

裂解结束后,按预设程序向96深孔板各板位加入相应试剂,启动程序后仪器自动完成"加样→磁吸→转移→洗涤→洗脱"全过程,耗时约30~45 min/批。

5、质量评估

细胞DNA提取的质控应"双线并行":

① 光度计定量——取1~2 μL DNA溶液,Nanodrop测定浓度与纯度:

A260/A280应在1.8~2.0之间(RNA残留越低越接近2.0);

A260/A230应>1.8(碳水化合物、盐、酚类残留越低越接近2.0);

高质量DNA的Nanodrop峰图应呈现平滑的单峰曲线,A260处峰值明显,无杂峰。

② 琼脂糖凝胶电泳——取10 μL DNA + 2 μL loading buffer,1%琼脂糖凝胶、180 mA横流电泳25 min。

高质量基因组DNA主带应在10 kb以上、条带明亮清晰、无明显拖尾(说明无降解);

加样孔内无亮带(说明无蛋白残留);

无明显弥散小片段条带(说明RNA已清除彻底)。

04
实测案例:16通道核酸提取仪+18391试剂提取细胞DNA
                                                YEASEN                                                 
1、测试目的

验证18391细胞DNA提取试剂盒搭配细胞样本(贴壁/悬浮细胞),在16通道核酸提取仪(翌圣80512)上的提取性能,包括DNA完整性、纯度与稳定性。

2、试剂&耗材&仪器

验证18391细胞DNA提取试剂盒搭配细胞样本(贴壁/悬浮细胞),在16通道核酸提取仪(翌圣80512)上的提取性能,包括DNA完整性、纯度与稳定性。

类别

名称

货号

试剂盒

细胞DNA提取试剂盒

18391

仪器

16通道核酸提取仪

80512

耗材

96深孔板

83671

耗材

8连磁棒套

83663(带卡口款)

耗材

2.0 mL EP管

—

验证

琼脂糖凝胶电泳套装

—

3、操作流程简述

① 试剂准备:RNase A干粉用0.6 mL配套溶解液溶解至10 mg/mL,-20℃保存;核酸提取仪紫外消毒30 min;预分装深孔板振荡混匀;

② 样本处理:取适量细胞(10万~50万),离心去上清,加入200 μL裂解液 + 20 μL蛋白酶K + 10 μL RNase A,涡旋混匀;

③ 裂解孵育:将样本放入16通道核酸提取仪,设置60℃ 20 min,M1混匀速度;

④ 深孔板布局:按结合液-600 μL / 洗涤A-800 μL / 洗涤B-800 μL / 洗涤C-800 μL+磁珠20 μL / 洗脱-50 μL的程序加样;

⑤ 程序运行:启动预设程序,仪器自动完成"磁吸-转移-洗涤-洗脱"全过程;

⑥ 质量评估:取10 μL提取液 + 2 μL loading buffer,1%琼脂糖凝胶180 mA横流电泳25 min,凝胶成像系统拍照。

4、实验结果

琼脂糖凝胶电泳结果显示,提取的细胞基因组DNA主带位于10 kb以上,条带明亮清晰、无明显拖尾;加样孔内无明显蛋白残留亮带;泳道内无明显RNA弥散小片段条带。结果表明:

DNA完整性优:主带分子量大、条带锐利,无降解迹象;

RNA清除彻底:无明显弥散小片段条带,A260/A280比值落在1.8~2.0的正常区间;

蛋白残留低:加样孔无亮带,A260/A230比值良好;

杂质残留少:电泳图整体干净,无杂蛋白/盐离子拖尾。

5、结论

DNA提取质量全面达标:完整性高,琼脂糖主带>10 kb)、RNA与蛋白残留均控制在下游qPCR/酶切/NGS建库可接受范围。

05
细胞DNA提取的常见误区
                                                YEASEN                                                 
1、误区1:细胞量越多越好

细胞量过多(>50万)会导致裂解液耗尽、蛋白酶K不足、磁珠过载,最终DNA得率反而下降、杂质残留上升。建议按说明书推荐10万~50万细胞/样。

2、省略RNase A消化步骤

细胞内RNA含量通常是DNA的5~10倍。省略RNase A会导致RNA严重污染:A260读数虚高、A260/A280偏离2.0、qPCR引物与RNA非特异结合、酶切图谱出现弥散条带。RNase A必须现配现用,-20℃保存避免反复冻融。

3、误区3:磁珠用量越多越好

磁珠过多会吸附更多杂质(蛋白、盐、RNA片段),导致洗脱液中残留杂质;磁珠过少则DNA结合容量不足,得率下降。建议按说明书20~40 μL范围内调整。

4、误区4:涡旋振荡太剧烈

基因组DNA是分子量极大的高分子(~10 kb以上),剧烈涡旋会将其打断成小片段,影响酶切与NGS建库。操作时应"轻柔颠倒混匀"或"M1中速混匀",切忌高速涡旋。

06
细胞DNA提取关键参数速查表
                                                YEASEN                                                 

关键环节

推荐参数

作用

注意事项

细胞投入量

10万~50万

平衡得率与杂质

过多易裂解不彻底

蛋白酶K用量

20 μL

消化膜蛋白与组蛋白

与SDS兼容,可直接加入

RNase A用量

10 μL (10 mg/mL)

去除RNA污染

现配现用,-20℃保存

裂解孵育

60℃ 20 min

同步完成裂解与RNA去除

M1中速混匀

磁珠用量

20~40 μL

决定DNA结合容量

过多易残留杂质

洗涤液A/B/C

800 μL × 3步

梯度去除杂质

含乙醇洗涤液需现配

吸磁时间

20 s~3 min

影响磁珠回收率

磁力过强易吸碎磁珠

洗脱体积

40~100 μL

影响终浓度

仪器最低设置≥100 μL

保存条件

-20℃长期 / 4℃短期

防止DNA降解

避免反复冻融

07
翌圣生物细胞DNA提取配套产品推荐
                                                YEASEN                                                 

细胞DNA提取的关键是"裂解温和但彻底、RNA清除干净、洗涤梯度合理、自动化适配性高、耗材严密防污染"。翌圣生物提供从试剂盒、磁珠耗材到自动化仪器的一站式方案,覆盖10万~50万细胞投入量的标准化提取需求,全流程兼容、可重复性极佳。

产品类型

产品名称

产品货号

应用要点

磁珠法细胞DNA提取试剂盒

MolPure® Cell DNA Kit

18391ES

适配16通道/96通道自动化平台,含RNase A+蛋白酶K

16通道核酸提取仪

Auto-Pure 16 Nucleic Acid Extractor

80512

一次处理16样本,含紫外消毒、程序可定制

96通道核酸提取仪

Auto-Pure 96 Nucleic Acid Extractor

80513

高通量96样本全自动提取

96深孔板

96-Well Deep Well Plate

83671ES

适配翌圣全系列核酸提取仪,RNase-free

带卡口8连磁棒套

8-Strip Magnetic Rod Sleeve

83663ES

适配翌圣全系列磁棒架,防交叉污染

蛋白酶K (20 mg/mL)

Proteinase K Solution

10412ES

配套18391试剂盒使用

RNase A (10 mg/mL)

RNase A Solution

10405ES

配套18391试剂盒使用

琼脂糖凝胶电泳套装

Agarose Gel Electrophoresis Kit

—

含琼脂糖+TAE+loading buffer,质控用

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