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从毛发中提取DNA的方法

阅读:1030发布:2020-06-18

专利汇可以提供从毛发中提取DNA的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 属于 生物 技术领域,尤其涉及一种从毛发中提取DNA的方法,包括步骤:获取毛发,对所述毛发进行预处理,得到毛发碎屑;获取裂解液,将所述毛发碎屑分散到所述裂解液中进行裂解处理,得到裂解产物;获取 磁珠 悬浮液,将所述磁珠悬浮液添加到所述裂解产物中混合处理后,分离处理,得到毛发中的DNA溶液;所述裂解液由Tris-HCl、NaCl、CaCl2、二硫苏糖醇、十二 烷基磺酸 钠、蛋白酶和 水 组成。本发明提供的从毛发中提取DNA的方法,裂解过程快速高效,操作简单,无需采用 苯酚 、氯仿、胍盐等有毒物质,对操作人员和环境友好,对毛发中的DNA提取效率高,毛发样本使用少,便于以后自动化提取方法的建立,适用性广。,下面是从毛发中提取DNA的方法专利的具体信息内容。

1.一种从毛发中提取DNA的方法,其特征在于,包括以下步骤:
获取毛发,对所述毛发进行预处理,得到毛发碎屑;
获取裂解液,将所述毛发碎屑分散到所述裂解液中进行裂解处理,得到裂解产物;
获取磁珠悬浮液,将所述磁珠悬浮液添加到所述裂解产物中混合处理后,分离处理,得到毛发中的DNA溶液;
所述裂解液由Tris-HCl、NaCl、CaCl2、二硫苏糖醇、十二烷基磺酸钠、蛋白酶和组成。
2.如权利要求1所述的从毛发中提取DNA的方法,其特征在于,所述裂解液的pH为7.5~
8.5,其中,所述Tris-HCl浓度为5~15mmol/L,所述NaCl的浓度为130~150mmol/L,所述CaCl2的浓度为2~4mmol/L,所述二硫苏糖醇的浓度为40~60mmol/L,所述十二烷基磺酸钠的质量浓度1~2%,所述蛋白酶的浓度为0.1~0.2mg/mL。
3.如权利要求2所述的从毛发中提取DNA的方法,其特征在于,将所述毛发碎屑分散到所述裂解液中进行裂解处理的步骤包括:将所述毛发碎屑分散在所述裂解液中,在温度
50~65℃的条件下裂解20~25分钟,得到所述裂解产物。
4.如权利要求3所述的从毛发中提取DNA的方法,其特征在于,所述毛发碎屑和所述裂解液的体积比为1:(180~360)。
5.如权利要求1~4任一所述的从毛发中提取DNA的方法,其特征在于,将所述磁珠悬浮液添加到所述裂解产物中混合处理的步骤包括:离心分离所述裂解产物,得到裂解上清液;
按所述裂解上清液与所述磁珠悬浮液的体积比为1:(1.5~2)将所述磁珠悬浮液与所述裂解上清液混合后,依次进行离心处理、振荡处理和静置处理,得到混合处理产物。
6.如权利要求5所述的从毛发中提取DNA的方法,其特征在于,所述依次进行离心处理、振荡处理和静置处理的步骤包括:将所述磁珠悬浮液与所述裂解上清液混合后,在离心为1000×g~2000×g的条件下离心5~10秒,然后涡旋振荡10~20秒,室温静置5分钟以上。
7.如权利要求6所述的从毛发中提取DNA的方法,其特征在于,所述分离处理的步骤包括:将所述混合产物置于磁力架上,室温静置5分钟以上,分离上清液,得到吸附有DNA的磁珠;然后采用乙醇溶液清洗所述磁珠,分离去除所述乙醇溶液;将所述磁珠上的DNA溶解于水中,得到毛发中的DNA溶液。
8.如权利要求7所述的从毛发中提取DNA的方法,其特征在于,所述乙醇溶液的浓度为
60~75%。
9.如权利要求1~4、6~8任一所述的从毛发中提取DNA的方法,其特征在于,对所述毛发进行预处理的步骤包括:将所述毛发清洗干燥后,将距离毛囊2厘米内的毛发处理成长度为2~4毫米的碎屑,得到毛发碎屑。
10.如权利要求9所述的从毛发中提取DNA的方法,其特征在于,将所述毛发清洗干燥的步骤包括:将所述毛发依次采用质量浓度1.5~2.5%的NaOH和质量浓度为1.5~2.5%的HCl洗涤后,采用无菌蒸馏水多次漂洗,然后采用酒精梯度洗涤,无菌条件下晾干备用。

说明书全文

从毛发中提取DNA的方法

技术领域

[0001] 本发明属于生物技术领域,尤其涉及一种从毛发中提取DNA的方法。

背景技术

[0002] 自Bradfield等成功地从头发中提取核酸以来,头发已成为法医学、遗传学常用的检测材料之一,与外周血相比,它具有取材容易、运输储存方便、可重复性高等优点,但头发中的DNA含量极少,并且主要存在于发根和鞘细胞周围,据报道,新鲜采集头发的发根中约含0.5μg总DNA,发干中的含量更少。另外,头发中的黑色素是PCR扩增过程中的一种强烈的抑制剂,对进一步的下游研究与分析等影响很大,因此寻找一种可以从头发中有效提取核酸的方法显得尤为重要。
[0003] 目前,常用于头发DNA提取的方法有以下几种:有机法、Chelex-100法、离心柱法和磁珠吸附法,这些方法均存在一些缺点。其中,有机法步骤繁琐、耗时,并且用到氯仿、苯酚等毒性大的有机溶剂,对操作人员健康有一定的危害。Chelex-100法,采用液相纯化原理,利用加热细胞裂解后,螯合剂去除生物样品中杂质从而达到纯化的目的,操作简单,但是所提取的DNA纯度不够,不利于下游分子生物学的应用,并且得到的DNA保存效果较差,当DNA保存时间过长出现有明显的降解。离心柱法,虽然不使用有机溶剂,但是其提取效果和所提取DNA浓度上都有明显不足。磁珠吸附法,无需接触氯仿、苯酚等毒性大的试剂且操作简便,短时间就能实现头发样本的快速、高质量的提取,具有前面三种提取方法无法比拟的优势,因此目前已被广泛使用,但是在目前已公布的使用磁珠吸附法来提取头发总DNA的专利中,其裂解液往往含有胍盐类(如盐酸胍,异硫氰酸胍)有害化学物质,此类化学物质在操作人员处理不当时可能会对人员或者环境造成有害的影响,同时在这些方法中头发裂解步骤往往耗时较长,从而降低了头发DNA提取的工作效率。因此需要一种更高效环保的头发DNA提取方法。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种从毛发中提取DNA的方法,旨在解决现有从毛发中提取DNA的方法需要使用含有胍盐类等有害化学物质,对操作人员和环境造成伤害,且耗时长效率低等技术问题。
[0005] 为了实现上述发明目的,本发明采用的技术方案如下:
[0006] 一种从毛发中提取DNA的方法,包括以下步骤:
[0007] 获取毛发,对所述毛发进行预处理,得到毛发碎屑;
[0008] 获取裂解液,将所述毛发碎屑分散到所述裂解液中进行裂解处理,得到裂解产物;
[0009] 获取磁珠悬浮液,将所述磁珠悬浮液添加到所述裂解产物中混合处理后,分离处理,得到毛发中的DNA溶液;
[0010] 所述裂解液由Tris-HCl、NaCl、CaCl2、二硫苏糖醇、十二烷基磺酸钠、蛋白酶和组成。
[0011] 优选地,所述裂解液的pH为7.5~8.5,其中,所述Tris-HCl浓度为5~15mmol/L,所述NaCl的浓度为130~150mmol/L,所述CaCl2的浓度为2~4mmol/L,所述二硫苏糖醇的浓度为40~60mmol/L,所述十二烷基磺酸钠的质量浓度1~2%,所述蛋白酶的浓度为0.1~0.2mg/mL。
[0012] 优选地,将所述毛发碎屑分散到所述裂解液中进行裂解处理的步骤包括:将所述毛发碎屑分散在所述裂解液中,在温度为50~65℃的条件下裂解20~25分钟,得到所述裂解产物。
[0013] 优选地,所述毛发碎屑和所述裂解液的体积比为1:(180~360)。
[0014] 优选地,将所述磁珠悬浮液添加到所述裂解产物中混合处理的步骤包括:离心分离所述裂解产物,得到裂解上清液;按所述裂解上清液与所述磁珠悬浮液的体积比为1:(1.5~2)将所述磁珠悬浮液与所述裂解上清液混合后,依次进行离心处理、振荡处理和静置处理,得到混合处理产物。
[0015] 优选地,所述依次进行离心处理、振荡处理和静置处理的步骤包括:将所述磁珠悬浮液与所述裂解上清液混合后,在离心为1000×g~2000×g的条件下离心5~10秒,然后涡旋振荡10~20秒,室温静置5分钟以上。
[0016] 优选地,所述分离处理的步骤包括:将所述混合产物置于磁力架上,室温静置5分钟以上,分离上清液,得到吸附有DNA的磁珠;然后采用乙醇溶液清洗所述磁珠,分离去除所述乙醇溶液;将所述磁珠上的DNA溶解于水中,得到毛发中的DNA溶液。
[0017] 优选地,所述乙醇溶液的浓度为60~75%。
[0018] 优选地,对所述毛发进行预处理的步骤包括:将所述毛发清洗干燥后,将距离毛囊2厘米内的毛发处理成长度为2~4毫米的碎屑,得到毛发碎屑。
[0019] 优选地,将所述毛发清洗干燥的步骤包括:将所述毛发依次采用质量浓度1.5~2.5%的NaOH和质量浓度为1.5~2.5%的HCl洗涤后,采用无菌蒸馏水多次漂洗,然后采用酒精梯度洗涤,无菌条件下晾干备用。
[0020] 本发明提供的从毛发中提取DNA的方法,首先将毛发预处理成毛发碎屑,然后采用由Tris-HCl、NaCl、CaCl2、二硫苏糖醇、十二烷基磺酸钠、蛋白酶和水组成的裂解液对毛发碎屑进行裂解处理,再采用磁珠对裂解产物进行吸附分离处理,提取裂解液中毛发中的DNA,其中,由Tris-HCl、NaCl、CaCl2、二硫苏糖醇、十二烷基磺酸钠、蛋白酶和水组成的裂解液能够一步即可完成对毛发的裂解,释放毛发中DNA,裂解过程快速高效,操作简单,且无需采用苯酚、氯仿、胍盐等有毒物质,对操作人员和环境友好。另外,充分裂解后的产物通过磁珠吸附分离纯化DNA,对毛发中的DNA提取效率高,通过少量毛发样本便可实现对毛发中DNA的充分提取,有利于对样本DNA的后续鉴定等,而且便于以后自动化提取方法的建立,适用性广。附图说明
[0021] 图1是本发明实施例1提取的总DNA电泳图。
[0022] 图2是本发明实施例1提取的基因组DNA片段的PCR扩增电泳图。
[0023] 图3是本发明实施例1提取的线粒体DNA片段的PCR扩增电泳图。
[0024] 图4~图7分别是本发明实施例1提取的DNA进行STR复合扩增后使用3130xl型遗传分析仪进行检测的基因分型结果的四个部分。

具体实施方式

[0025] 为使本发明实施例的目的、技术方案和技术效果更加清楚,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。结合本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0026] 在本发明的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
[0027] 本发明实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量,也可以表示各组分间重量的比例关系,因此,只要是按照本发明实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本发明实施例说明书公开的范围之内。具体地,本发明实施例说明书中所述的重量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。
[0028] 本发明实施例提供了一种从毛发中提取DNA的方法,包括以下步骤:
[0029] S10.获取毛发,对所述毛发进行预处理,得到毛发碎屑;
[0030] S20.获取裂解液,将所述毛发碎屑分散到所述裂解液中进行裂解处理,得到裂解产物;
[0031] S30.获取磁珠悬浮液,将所述磁珠悬浮液添加到所述裂解产物中混合处理后,分离处理,得到毛发中的DNA溶液;
[0032] 所述裂解液由Tris-HCl、NaCl、CaCl2、DTT、SDS、蛋白酶和水组成。
[0033] 本发明实施例提供的从毛发中提取DNA的方法,首先将毛发预处理成毛发碎屑,然后采用由Tris-HCl、NaCl、CaCl2、二硫苏糖醇、十二烷基磺酸钠、蛋白酶和水组成的裂解液对毛发碎屑进行裂解处理,再采用磁珠对裂解产物进行吸附分离处理,提取裂解液中毛发中的DNA,其中由Tris-HCl、NaCl、CaCl2、二硫苏糖醇、十二烷基磺酸钠、蛋白酶和水组成的裂解液一步即可完成对毛发的裂解,释放毛发中DNA,裂解过程快速高效,操作简单,且无需采用苯酚、氯仿、胍盐等有毒物质,对操作人员和环境友好。另外,充分裂解后的产物通过磁珠吸附分离纯化DNA,不但对毛发中的DNA提取效率高,通过少量毛发样本便可实现对毛发中DNA的充分提取,有利于对样本DNA的后续鉴定等,而且便于以后自动化提取方法的建立,适用性广。
[0034] 具体地,上述步骤S10中,获取毛发,对所述毛发进行预处理,得到毛发碎屑。本发明实施例对毛发进行预处理,将毛发处理成碎屑,便于后续对毛发的裂解处理。
[0035] 在一些实施例中,对所述毛发进行预处理的步骤包括:将所述毛发清洗干燥后,将距离毛囊2厘米内的毛发处理成长度为2~4毫米的碎屑,得到毛发碎屑。本发明实施例将毛发清洗干净并干燥后,将距离毛囊2厘米内的毛发剪成2~4毫米的碎屑,碎屑状的毛发更有利于裂解液对毛发的裂解,释放毛发中的DNA。毛发中的DNA主要集中在靠近毛囊一端,以距离毛囊2厘米以内的毛发作为DNA提取对象,即采集了头发中主要DNA,又避免了含极少量DNA的发干或发梢等部位在后续处理过程中裂解,使裂解后的混合溶液中含有大量杂质物质,干扰对裂解产物中DNA的分离纯化。
[0036] 在一些实施例中,将所述毛发清洗干燥的步骤包括:将所述毛发依次采用质量浓度1.5~2.5%的NaOH和质量浓度为1.5~2.5%的HCl洗涤后,采用无菌蒸馏水多次漂洗,然后采用酒精梯度洗涤,无菌条件下晾干备用。通过多次清洗去除毛发上粘结的油污、化学物质等,避免毛发上粘结的物质干扰后续的毛发裂解和DNA提取,尤其是针对经过福尔林固定的头发,需要通过上述清洗步骤清洗干净并干燥。
[0037] 在一些具体实施例中,使用剪刀把距离毛囊1cm内的发根剪成2~4mm的碎屑并收集到0.2mL PCR管内,然后通过2000×g离心15s把碎屑集中于管底,便于后续裂解和提取DNA。本发明实施例采用PCR管收集毛发碎屑,一方面,方便后续裂解处理时直接使用PCR仪来加热进行裂解,PCR管壁比较薄,升温速度快,因此可以缩短裂解的时间;另一方面,PCR管体积小管径小,便于使用小体积的裂解体系时毛发能够完全浸泡在裂解液中,使裂解体系中DNA浓度更高,有利于裂解液对毛发的裂解以及对裂解产物中DNA的分离提取;再一方面,PCR管会降低裂解产物因管壁残留而造成的损耗,从而提高DNA的提取率。
[0038] 上述步骤S20中,获取裂解液,将所述毛发碎屑分散到所述裂解液中进行裂解处理,得到裂解产物;所述裂解液由Tris-HCl、NaCl、CaCl2、二硫苏糖醇、十二烷基磺酸钠、蛋白酶和水组成。本发明实施例将毛发碎屑分散到由Tris-HCl、NaCl、CaCl2、二硫苏糖醇、十二烷基磺酸钠、蛋白酶和水组成的裂解液中进行裂解,释放头发中的DNA,所采用的裂解液不含有与酸接触会释放有毒气体的异硫氰酸胍等有毒物质,对操作人员和环境友好,适应范围更广,且裂解效率高,能够一步完成毛发碎屑的裂解,节省了工艺流程。
[0039] 在一些实施例中,所述裂解液的pH为7.5~8.5,其中,所述Tris-HCl浓度为5~15mmol/L,所述NaCl的浓度为130~150mmol/L,所述CaCl2的浓度为2~4mmol/L,所述二硫苏糖醇的浓度为40~60mmol/L,所述十二烷基磺酸钠的质量浓度1~2%,所述蛋白酶的浓度为0.1~0.2mg/mL。本发明实施例采用pH为7.5~8.5的裂解液,弱性的裂解液既能够保持裂解液中蛋白酶等组分的活性,确保裂解液对毛发的裂解效果,又能够防止裂解后的核酸被降解,保持核酸活性。裂解液中浓度为5~15mmol/L的Tris-HCl可以给毛发裂解体系提供一个良好的缓冲体系,若浓度过低会导致裂解液缓冲体系的缓冲能力不够造裂解体系无法处于一个合适的pH等裂解环境,从而应该裂解效果。裂解液中浓度为130~150mmol/L的NaCl能够给裂解体系提供合适的离子强度,增加DNA和蛋白质水溶性,从而促进DNA和组蛋白分离,增加裂解效率。若NaCl浓度过高,则离子强度过大,容易引起DNA和蛋白质的析出,从而影响最终DNA的得率;若NaCl浓度过低,则离子强度过小,会影响DNA与组蛋白的分离效果,从而降低裂解的效率。裂解液中浓度为40~60mmol/L的二硫苏糖醇(DTT),可以打开毛发蛋白结构中的二硫键,使DNA充分游离,从而可以有效提高毛囊DNA的提取效率;若DTT浓度过高或过低都会降低裂解效率。裂解液中质量浓度1~2%的十二烷基磺酸钠(SDS)的作用是促进细胞膜的破裂,同时可以刺激蛋白酶K的活性,若SDS浓度过高或过低都会降低裂解效率。裂解液中浓度为2~4mmol/L的CaCl2的作用是提供离子(Ca2+),钙离子(Ca2+)可以保护蛋白酶K不自溶并且可以增加其热稳定性。若钙离子(Ca2+)浓度过高,会增强DNA酶
2+
的活性,从而容易造成DNA降解;若钙离子(Ca )浓度过低则会降低蛋白酶K的稳定性,从而降低其催化效率。
[0040] 在一些具体实施例中,所述裂解液的pH为8,其中,所述Tris-HCl浓度为10mmol/L,所述NaCl的浓度为140mmol/L,所述CaCl2的浓度为3mmol/L,所述二硫苏糖醇的浓度为50mmol/L,所述十二烷基磺酸钠的质量浓度1%,所述蛋白酶的浓度为0.1mg/mL。
[0041] 在一些实施例中,将所述毛发碎屑分散到所述裂解液中进行裂解处理的步骤包括:将所述毛发碎屑分散在由Tris-HCl、NaCl、CaCl2、二硫苏糖醇、十二烷基磺酸钠、蛋白酶和水组成的所述裂解液中,在温度为50~65℃的条件下裂解20~25分钟,得到所述裂解产物。本发明实施例在温度为50~65℃的条件下裂解20~25分钟即可将毛发充分裂解,其中,裂解温度和裂解时间有效确保了对毛发的充分裂解,便于后续对裂解产物中DNA的充分提取,裂解时间短,极大地缩短了毛发提取整个过程的时间,耗时不超过1小时;并且裂解效率高,有利于后续对DNA的提取效率高,因而可以通过少量的样本即可提取出适合检测的DNA量。若裂解温度过高,则会降低裂解液中蛋白酶的活性,影响裂解液对毛发的裂解效果,同时还有可能造成DNA的降解;若裂解温度太低,同样会影响裂解液中蛋白酶等组分的活性,使裂解液对毛发的消化裂解效果变差;若裂解时间过长,不但降低工作效率,而且会造成DNA降解;若裂解时间过短,则无法充分裂解毛发释放DNA,降低DNA提取产量。
[0042] 在一些实施例中,所述毛发碎屑和所述裂解液的体积比为1:(180~360)。本发明实施例按所述毛发碎屑和所述裂解液的体积比为1:(180~360),将所述毛发碎屑分散在由Tris-HCl、NaCl、CaCl2、二硫苏糖醇、十二烷基磺酸钠、蛋白酶和水组成的所述裂解液的PCR管内,然后通过2000×g离心15s把毛发碎屑浸润并集中于PCR管底部,最后把PCR管置于PCR仪上,设定温度为56℃裂解20min,得到裂解产物,其中,头发的体积是根据中国人群头发直径的平均值84微米,剪取发根的长度为1厘米,计算得到所采集的1厘米头发的体积大约为:5.5×10-2微升。
[0043] 具体地,上述步骤S30中,获取磁珠悬浮液,将所述磁珠悬浮液添加到所述裂解产物中混合处理后,分离处理,得到毛发中的DNA溶液。本发明实施例采用磁珠法对裂解产物中DNA进行提取分离纯化,提取分离效率高,既能够避免DNA的损失又能够高效的提取DNA而不引入其他杂质。
[0044] 在一些实施例中,将所述磁珠悬浮液添加到所述裂解产物中混合处理的步骤包括:离心分离所述裂解产物,去除裂解后的固体杂质,得到裂解上清液;按所述裂解上清液与所述磁珠悬浮液的体积比为1:(1.5~2)将所述磁珠悬浮液与所述裂解上清液混合后,依次进行离心处理、振荡处理和静置处理,得到混合处理产物。本发明实施例采用的磁珠悬浮液可以是南京诺唯赞生物科技有限公司的VAHTS DNA Clean Beads磁珠,也可以是其他公司生产的磁珠,按所述裂解上清液与所述磁珠悬浮液的体积比为1:(1.5~2)将所述磁珠悬浮液与所述裂解上清液混合,磁珠悬浮液的该用量配比确保了磁珠对裂解产物中DNA的充分提取,磁珠用量越多,可以收集到的DNA片段越小,提取效果越好,但是磁珠用量过多可能会造成杂质残留过多,降低最终DNA洗脱液的纯度,同时磁珠用量过多,会增加最终洗脱液的用量,从而降低了DNA洗脱液的浓度,不便于后续实验使用。
[0045] 在一些实施例中,离心分离所述裂解产物,去除裂解后的固体杂质,得到裂解上清液;按所述裂解上清液与所述磁珠悬浮液的体积比为1:(1.5~2)将所述磁珠悬浮液与所述裂解上清液混合后,在离心力为1000×g~2000×g的条件下离心5~10秒,使裂解释放的DNA与磁珠聚集,避免DNA过于分散不利于磁珠对DNA吸附,同时避免DNA粘附在容器壁上造成的损失,然后涡旋振荡10~20秒,使磁珠充分作用于DNA,将DNA吸附到磁珠表面与其他杂质分离开,然后将磁珠充分室温静置5分钟以上,让裂解后的混合溶液中DNA与磁珠充分结合稳定。
[0046] 在一些实施例中,将所述磁珠悬浮液添加到所述裂解产物中混合处理后的分离处理步骤包括:将所述混合产物置于磁力架上,室温静置5分钟以上使吸附有DNA的磁珠磁吸聚集到底部,然后分离上清液,将混合产物中除DNA外的其他杂成分随上清液分离除去,得到吸附有DNA的磁珠;然后采用乙醇溶液清洗所述磁珠,将磁珠上粘附残留的其他杂质成分重新溶解到乙醇溶液中,并随着分离去除所述乙醇溶液一起去除分离,纯化磁珠上吸附的DNA;再将所述磁珠上的DNA溶解于水中,得到毛发中的DNA溶液。
[0047] 在一些实施例中,采用浓度为60~75%的乙醇溶液对磁珠进行清洗,该浓度的乙醇溶液可以有效清除混合产物中的引物二聚体、盐离子、酶等杂质,且该浓度的乙醇溶液便于后续挥发除去,防止乙醇溶剂对后续DNA溶解在水中的干扰。
[0048] 在一些具体实施例中,将PCR管中的裂解产物通过2000×g离心15s把未裂解的悬浮物集中于PCR管底部,然后使用量程为1-10μL的移液器尽可能多地将上清转移至另一个新的PCR管内,最后往此PCR管内加入36μL DNA纯化磁珠,1000×g离心5s把组分集中于管底,涡旋振荡10s混合均匀,室温静置5min让裂解产物中的DNA与磁珠充分结合;然后把含有磁珠与DNA结合物的PCR管置于磁力架上,室温静置5min后,小心吸走上清,勿触碰到磁珠,然后加入150μL体积分数为70%的乙醇溶液对磁珠进行清洗,小心去除乙醇,在开盖的情况下,室温放置5min让残余乙醇挥发掉;再把PCR管从磁力架上取下,加入10μL去离子水,然后使用移液器把磁珠重新分散开,再把PCR管放回磁力架上,室温静置5min,最后收集上清保存于-20℃或者应用于后续实验。
[0049] 为使本发明上述实施细节和操作能清楚地被本领域技术人员理解,以及本发明实施例从毛发中提取DNA的方法的进步性能显著的体现,以下通过多个实施例来举例说明上述技术方案。
[0050] 实施例1
[0051] 一种从毛发中提取DNA的方法,包括步骤:
[0052] ①取3根来自于同一个人的头发,分别命名A、B、C,各剪取靠近毛囊端1cm内的发根,并剪成长度约为2-4mm的碎屑,分别收集到一个0.2mL的PCR管内,然后通过2000×g离心15s把碎屑集中于管底;
[0053] ②向PCR管内加入20μL裂解液,然后2000×g离心15s,接着放置于PCR仪上设置温度为56℃裂解20min;
[0054] ③待裂解完成后,通过2000×g离心15s把未裂解的悬浮物集中于PCR管底部,然后使用量程为1-10μL的移液器尽可能多地将上清转移至另一个新的PCR管内,最后往此PCR管内加入36μL DNA纯化磁珠,1000×g离心5s把组分集中于管底,涡旋振荡10s混合均匀,室温下静置5min让裂解产物中的DNA与磁珠充分结合;
[0055] ④把含有磁珠与DNA结合物的PCR管置于磁力架上室温静置5min,然后小心除去上清,再加入150μL 70%(v/v)乙醇洗涤两次,室温放置5min待残余的乙醇挥发完毕,然后加入10μL去离子水涡旋振荡10s把DNA从磁珠上洗脱下来,最后把PCR管放置到磁力架上5min,待悬浮液澄清以后吸取上清,即获得毛发中的DNA溶液。
[0056] 进一步的,为了验证本发明实施例1从毛发中提取DNA的方法进步性,本发明实施例进行了性能测试。
[0057] 测试例1
[0058] 使用Qubit 2.0荧光光度计测定毛发中的DNA溶液的浓度,结果见表1:
[0059] 表1
[0060]样本编号 溶液体积(μL) 浓度(ng/μL) DNA总量(ng)
A 10 17.4 174
B 10 15.1 151
C 10 13.1 131
[0061] 由此可见,本发明实施例1对A、B、C头发样本中DNA的提取量高,可高达174ng,便于对样本DNA的后续扩增、检测等。
[0062] 测试例2
[0063] PCR扩增实施例1得到的基因组DNA片段。
[0064] 将实施例1得到的总DNA作为模板,如附图1所示,设计引物扩增基因组DNA上GRAMD1C基因的第二外显子,一共设计了两对引物,预期产物长度分别为582bp和531bp。经1%琼脂糖凝胶电泳,检测结果见附图2,在目标长度范围有清晰、明显的特异性条带,与预期产物长度一致并且与外周血DNA的结果相同,因此可以确定为目的基因的扩增产物。
[0065] 具体地,如附图1所示,其中M1为100bp DNA Ladder;M2为1000bp DNALadder;A表示从头发A中提取的总DNA;B表示从头发B中提取的总DNA;C表示从头发C中提取的总DNA;PC表示提取自外周血的总DNA。从图中可以看出使用本发明所提取到的头发总DNA的完整性与提取自外周血的总DNA相当,片段长度主要集中于10000bp以上,完整性良好。
[0066] 如附图2所示,其中,M为100bp DNA Ladder;A表示PCR扩增所使用的模板为从头发A中提取的总DNA;B表示PCR扩增所使用的模板为从头发B中提取的总DNA;C表示PCR扩增所使用的模板为从头发C中提取的总DNA;PC表示PCR扩增所使用的模板为外周血DNA;NC表示PCR扩增时使用水来作为阴性对照;1表示用引物GRAMD1C-1;2表示用引物GRAMD1C-2。
[0067] 测试例3
[0068] PCR扩增实施例1得到的线粒体DNA片段。
[0069] 将实施例1得到的总DNA作为模板,如附图1所示,设计引物扩增线粒体DNA上12s rRNA对应的区域,预期产物长度为1110bp,经1%琼脂糖凝胶电泳,检测结果见附图3,在目标长度范围有清晰、明显的特异性条带,与预期产物长度一致并且与外周血DNA的结果相同,因此可以确定为目标片段的扩增产物。
[0070] 具体地,如附图3所示,其中,M为1000bp DNA Ladder。PCR产物编号:A表示PCR扩增所使用的模板为从头发A中提取的总DNA;B表示PCR扩增所使用的模板为从头发B中提取的总DNA;C表示PCR扩增所使用的模板为从头发C中提取的总DNA;PC表示PCR扩增所使用的模板为外周血DNA;NC表示PCR扩增时使用水来作为阴性对照。
[0071] 测试例3
[0072] 将实施例1提取的DNA进行STR复合扩增,复合扩增采用的是市售的商业STR复合扩增试剂盒(如美国ABI公司的ID试剂盒),然后用3130xl型遗传分析仪检测提取头发来源人员的外周血DNA,然后与实施例1得到的总DNA同时进行STR复合扩增,然后用3130xl型遗传分析仪检测,结果见附图4~图7,头发DNA的分型结果均与外周血DNA的分型结果一致,证明使用本发明所提取到的头发DNA可以应用于身份鉴定。
[0073] 具体地,如附图4~7所示,其中,A表示使用从头发A中提取的总DNA作为模板进行STR复合扩增的检测结果;B表示使用从头发B中提取的总DNA作为模板进行STR复合扩增的检测结果;C表示使用从头发C中提取的总DNA作为模板进行STR复合扩增的检测结果;PC表示使用从外周血中提取的总DNA作为模板进行STR复合扩增的检测结果;X代表样本编号;Y代表所用引物的编号。图4~图7分别是一次基因分型结果的四个部分,分别是使用四种不同的荧光染料标记的引物扩增的结果,每种颜色检测的基因座不同,图4检测的基因座分别是DS1388,D19S433,D7S820,TPOX,D6S1043;图5检测的基因座分别为D2S1358,TH01,D8S1179,D16S539,CSF1PO,PentaD;图6检测的基因座分别为D5S818,D13S317,D12S391,FGA;图7检测的基因座分别为vWA,D21S11,D18S51,PentaE。
[0074] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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