微波提取 DNA 的方法和技术介绍

微波爆裂细胞是一种有用的 DNA 提取方法，特别是对于廉价、快速和高通量的工作流程？它可以用作主要的细胞裂解过程，生产用于 PCR 的粗 DNA 提取物，或作为更复杂的提取过程中的一个步骤，以改善细胞裂解。

作为一种细胞裂解方法，微波具有快速、廉价、高通量、单管的优点，并且能够在不使用任何可能影响下游过程的化学物质的情况下破裂细胞。它主要通过将样品加热到高温来工作，但也有报道在较低温度下修改细胞膜等机制（例如细菌细胞膜穿孔）。

Goodwin & Lee (1993)发表了一个早期的例子，作者在 CTAB/氯仿提取之前对不同生命领域的多种类群进行了测试。

从那时起，研究人员定期针对特定应用发布该方法的变体或实例，通常省略 CTAB/氯仿步骤并使用直接 PCR。以下是一些示例：

⭐人体样本：Taglia 等人。 (2022) 描述了使用微波 DNA 提取法提取人类样本（唾液、血液、精液）的方法。

⭐植物样本：von Post 等人。 (2003) 描述了从大麦种子中高通量提取 DNA 进行基因分型，在碱性缓冲液中使用微波，然后用 Tris-HCl 缓冲液中和，每天可以处理数千颗种子。

⭐真菌样本：Ferreira 等人。 (1996) 在 PCR 之前使用微波打开干燥的真菌孢子。

⭐动物样本：Firmansya 等人。 (2023) 比较了三种蚊子 DNA 提取方法，发现微波可以产生与其他方法相当的结果，同时是一种更快、更便宜的工作流程。

快速提取超高分子量植物 DNA 的方法和技术

对于任何有兴趣提取高分子量植物基因组 DNA 的人，例如使用牛津纳米孔或 PacBio 测序等长读长技术进行基因组测序，这里有一种快速（与类似方法相比）、简单且经济的方法，适合单-分子测序，由Li 等人描述。 （2020）。

我们发现它特别有趣，因为提取涉及细胞壁、质体 DNA 和核膜的仔细、多步骤去除，每个步骤后都有洗涤阶段，而不是单个 DNA 提取步骤然后进行清洁。

提取首先使用渗透缓冲液去除细胞壁以释放完整的细胞核。然后对细胞核进行过滤、洗涤和离心，然后在 CTAB/氯仿提取过程中轻轻裂解。叶绿体和质体 DNA 在这些过程中被去除。多个洗涤步骤有助于去除不需要的化合物，例如次生代谢物和叶绿素，而温和的裂解和缓冲液可最大限度地减少 DNA 碎片。

重要的是，该方法使用含有 Tris-HCl、蔗糖、三氯化亚精胺和四氯化精胺的新型提取缓冲液。精胺和亚精胺是多胺，可稳定和保护真核细胞中的 DNA，吸收自由基并浓缩 DNA，从而以最小的碎片提取 DNA。

另一个关键步骤是选择新鲜的嫩叶，在提取前将其在黑暗中保存长达 48 小时，以尽量减少光合副产物的积累。

在棉花、黑草和草莓中使用这种方法，作者能够在每 10 克新鲜组织中提取 100 微克 gDNA，其中大多数提取的 DNA 大小在 100 kb 到 1000 kb 之间！