从不同样本源分离基因组DNA的注意事项

部分样本源中含有可导致DNA分离和分析过程出现问题的物质。在处理此类样本源时，需要采取特别注意事项。本文将讨论处理一系列不同样本源时的注意事项。

血液

我们可能会经常采集人类血液样本以供临床分析应用。血液中含有大量可能干扰下游DNA分析的酶抑制剂。此外，诸如肝素和EDTA等通用抗凝剂还会干扰下游检测。从血液中分离DNA时，需要具备可提供不含污染物和酶抑制剂的优质DNA的方法。

在动物体内，鸟类、鱼、青蛙的红细胞（红血细胞）含有核酸，因而也含有基因组DNA，而哺乳动物的红细胞中则不含这些成分。由于健康的哺乳动物血液中所含的红细胞要比含有核酸的白细胞（白血细胞，包括淋巴细胞、单核白细胞和颗粒性白细胞）数量超出近1000倍，在DNA分离之前去除红细胞可提高DNA产量。为此可结合采用几种方法。

其中的一种方法是选择性溶解红细胞：在低渗缓冲液条件下，红细胞要比白细胞更易低渗休克和快速破裂。

另一种方法是Ficoll密度梯度离心法，可回收单核细胞（淋巴细胞和单核细胞）并去除红细胞。此技术还可去除粒细胞。

第三种方法则是通过在室温下对全血进行3300 x g离心10分钟，制备全血白细胞富集级分（即所谓的白细胞层）。离心之后，会分成三层：上层为血浆；中间层为白细胞层；底层含有浓缩的红细胞。

血液样本，包括那些经过红细胞去除处理的血液样本，可采用裂解液和蛋白酶或蛋白酶K有效裂解。除动物基因组DNA外，也可从血液样本中分离病毒和细菌DNA。

其它临床样本

进行DNA分离时，多数生物液可采用与血液样本相同的方式进行处理。从粪便样本中分离DNA较为困难，这是因为粪便中通常含有很多可能降解DNA、抑制下游酶反应的成分。

动物组织和细胞培养液

动物细胞培养液和多数动物组织可采用裂解液和蛋白酶或蛋白酶K有效裂解。为帮助裂解，新鲜或冻存的样本应切成小块。在裂解前使用均质机或研钵和研磨棒进行机械破碎，可缩短裂解时间。骨骼肌、心脏和皮肤组织中含有丰富的收缩蛋白、结缔组织和胶原蛋白，为确保能采用蛋白酶或蛋白酶K进行完整消化，在处理这一类组织时要格外小心。

对于固定后的组织，在裂解前应去除固定剂。通过用磷酸盐缓冲液(PBS)洗涤组织，可去除福尔马林成分。从石蜡包埋的组织中去除石蜡的方法与此类似，即先采用二甲苯提取，然后采用酒精洗涤。

酵母细胞培养液

为消化细胞壁，酵母细胞培养液必须先用溶壁酶或酵母裂解酶进行处理。处理后的去壁酵母细胞将采用离心法进行收集，然后使用裂解液和蛋白酶K或蛋白酶进行裂解。

细菌DNA

很多细菌细胞培养液可采用裂解液和蛋白酶或蛋白酶K有效裂解。部分细菌，尤其是革兰氏阳性菌，则需要采用特殊的酶（例如溶菌酶或溶葡萄球菌酶）进行预孵育以裂解牢固坚固的多层细胞壁。

从大量的临床样本中，也可分离出细菌DNA。细菌细胞应从生物液中沉淀下来，并从细菌细胞培养液中分离DNA。在进行细菌细胞离心之前，拭子样本应采用杀真菌剂进行预处理。

DNA病毒

在临床应用中，病毒DNA通常（当然不是全部）分离自无细胞的体液，数量非常少。在进行DNA分离之前，可能需要超速离心、超滤或沉淀步骤对病毒微粒进行浓缩处理。如果预期DNA产量非常低时，在DNA分离过程中，可能还必须要添加载体DNA。制备整合的病毒DNA时，采取的操作步骤与从相关样本中分离基因组DNA的步骤相同。诸如M13和lambda这一类的噬菌体，分离自感染的培养液。在分离病毒DNA之前，必须通过离心方法从培养液中去除细菌细胞。

植物

从植物材料中分离DNA时面临着特殊的挑战，通用的技术往往需要适当调整之后才能用于处理植物样本。部分植物代谢物具有类似于核酸的化学性质，难以从DNA制备物中去除。纯化操作引入的共纯化代谢物和污染物（如盐或苯酚）可能抑制酶促反应或造成分光光度法测定偏差和凝胶移位。采用在不会诱发高水平植物代谢的条件下生长的植物，通常可以改善DNA分离效果。由于植物之间存在巨大的差异，很难笼统地说明适宜采用的生长条件。但仍有一个基本适用的准则，即在条件允许的情况下，尽量使用健康、年轻的组织。年轻组织的DNA产量通常要高于年老的组织，这是因为年轻组织所含的细胞数量通常要多过同等重量的年老组织。此外，同等重量条件下，年轻组织的代谢量也更少。除此之外，很多“自制”DNA分离方法实验方案建议在采集前，先使植物在黑暗环境下生长1–2天，以防止积累较高水平的植物代谢物。