[发明专利]一体化缓冲液及使用该一体化缓冲液分离核酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物学应用领域的一种用一个从各式各样的样本来源中分离和纯化核酸的一体化缓冲液，以及与使用固相硅胶基质分离核酸的方法。

背景技术

目前，核酸通常要求无杂质，杂质会干扰下游的处理或分析过程，例如逆转录，克隆，限制酶分析，测序，转染，连接，体内注射，聚合酶链反应，等等。杂质物常为(1)大分子例如蛋白，多糖，多核苷酸；(2)盐，化学药品，有机溶剂，微量金属，染料；(3)从生物的样本而来的成分例如内毒素，脂类，低分子量酶抑制剂，核苷酸。这些杂质常常阻碍或抑制在许多分子生物学技术中广泛应用的化学反应，或降解，分离或聚合核酸同其他成分。从复杂的系统中提取得到无杂质的核酸的过程是繁复的。这些复杂的系统，例如细胞，组织，血液，琼脂糖，聚丙烯酰胺凝胶，溶液，都包含大量杂质。所以对于多数分子生物学应用而言，使用简单而有效的方法从复杂的系统中提取高纯度核酸是必须的。

在过去二十多年中已发展了许多关于从不同样本来源分离核酸的方法。常规分离核酸的方法是借用有机溶剂，例如苯酚和氯仿，来裂解生物样本和从而提取核酸，在盐的存在下由乙醇或异丙醇将核酸沉淀出来。这些方法有重大的缺点：第一它用有机物质、化学物来提取核酸。对许多酶而言，这些物质通常是强烈的抑制剂。第二，它需要用有机溶剂多次提取使核酸从其他生物成分例如蛋白，油脂，细胞的细胞器等等中分离。第三，这些使用的有机溶剂是有毒的，例如苯酚，氯仿。处理这些溶剂要特别的慎重和保护。最后，苯酚是一个强烈氧化剂——能氧化核酸从而导致毁损核酸。

硅胶基质技术是之后开发出来分离核酸的一种方法。与以上描述的传统方法比较，硅胶基质技术优势在于简单，高效，无需有机溶剂，提取的核酸高纯度。硅胶基质分离核酸基本原理主要包括：

(1)在高的盐浓度下，钠离子打破水和二氧化硅中带负电荷的氧离子间的氢键。钠作为一个阳离子桥，吸引核酸分子中磷酸盐带负电荷的氧离子。

(2)通过几次洗涤脱氧核糖核酸-硅胶基质后，盐被消除，基因能被三羟甲基氨基甲烷-乙二胺四乙酸溶剂或水从硅胶基质上洗脱分离。

当然，硅胶基质包括很多二氧化硅材料例如玻璃颗粒，玻璃粉，二氧化硅颗粒，玻璃超细纤维，硅胶膜等等。二氧化硅颗粒和硅酸颗粒存在的问题是很大程度上取决于如何被包装，并且很难被复制。硅胶膜技术能提供一个一致且均一的二氧化硅表面从而使结果可重复，过程更简单。

核酸分子结合到硅胶表面依赖于某些盐的存在，在并需要一定的pH条件。一般来说，离液试剂和某些非离液盐强度和pH值条件是核酸与硅胶结合所必需的。许多离液试剂如胍盐酸盐，异硫氰酸胍，碘化钠，钠高氯酸盐和三氯乙酸钠已在这个方面使用。然而，不同研究者发现这些离液试剂的最佳浓度并不同，从0.5M至7M，和pH值范围从3.6至6.8。没有一个溶液优化的浓度和组分被明确定义。此外，不同离液试剂用于不同目的的分离程序。例如，盐酸胍，主要是用于在质粒脱氧核糖核酸的提取和脱氧核糖核酸的纯化，硫氰酸胍被广泛应用于核糖核酸的提取，碘化钠被用于从琼脂糖凝胶回收脱氧核糖核酸片段。研究人员不得不购买不同的溶液以用于不同目的核酸分离，纷繁复杂。

综上所述，为了避免上述情形，一种新的，从复杂的系统中提取高纯度核酸的方法的发明是势在必行的。

发明内容

本发明的目的是解决如下技术问题：常规借用有机溶剂分离核酸的方法，有机溶剂或者是强烈的抑制剂，或者是有毒的、或者是能氧化核酸从而导致毁损核酸；而之后开发出来分离核酸的硅胶基质技术由于没有一个溶液优化的浓度和组分被明确定义，而且，不同分离液试剂用于不同目的的分离程序，造成研究人员不得不购买不同的溶液以用于不同目的核酸分离，纷繁复杂；都不能简单，高效的从复杂的系统中提取高纯度核酸。

本发明提供了一种从复杂的系统中提取高纯度核酸的方法，该方法中提供了一种一体化缓冲液，其包括优化的离液试剂，非离液盐强度，pH值，以实现最大的硅胶膜与核酸结合。这溶液可用于所有目的的核酸分离，包括质粒脱氧核糖核酸的提取，脱氧核糖核酸凝胶回收和溶液中脱氧核糖核酸纯化等；不再需要研究人员购买不同的溶液以用于不同目的核酸分离，简单便捷。

本发明提供一种本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种一体化缓冲液，可用于不同目的的核酸分离，其特征在于，其包括：离液试剂、非离液试剂以及硅胶膜柱。

所述离液试剂包括异硫氰酸胍，所述硫氰酸胍的终浓度为2.0M至2.5M。

所述非离液试剂包括氯化钠和/或钾醋酸，所述氯化钠浓度为130mM至140mM；醋酸钾浓度为0.3M。