【SPEX 组织研磨仪】DNA提取方法的有效性和回收率比较：手动均质化与Spex Genomax

有效地均质化生物组织和破坏细胞的能力对于产生足够质量和数量的DNA和RNA研究所需的核酸至关重要。此外，由于其整体异质性或实验室接收到的状态，许多样品需要均质化或减小颗粒大小以创建代表性样品。均匀性是指在整个样品中具有一致组成状态，而异质性则在一个或多个特征上缺乏一致性。

实验室或分析样品必须经过处理，以便进行提取、加工或消化以进行进一步测试。在生物样品中，均质化可以通过破坏生物组织和溶解细胞来加速处理速度，从而允许提取遗传物质。获得均匀样品的最常见方法是研磨或粉碎，这可以提高准确性并减少不确定性。在实验室中，一些科学家使用手动或半自动的方法进行组织处理，这可能会耗费时间并且产生的样品可能没有完荃均质化。实施自动化的均质化和处理可以提高样品的处理量，同时从生物材料中更快地恢复DNA/RNA。

这项研究将证明使用自动化均质化方法在节省时间方面的效率，以及对遗传物质的回收和提取的改进。在之前使用Spex Geno/Grinder^®的研究中，发现农业和环境产品的农药提取大大增强了回收率，同时显著缩短了样品制备的处理时间。

在这项新的研究中（由Spex和HoppeSyler共同进行的联合项目），使用手动小球搅拌器和自动化均质器（Spex Genomax）来破坏各种生物组织，然后在进行基因组DNA（gDNA）分离之前。分离的gDNA随后用于下游敏感的应用中，以确定手动与自动均质器在分析学和分子生物学研究中的有效性。

该工作流程主要涉及三个过程：1. 组织均质化；2. DNA提取；3. DNA分离。

组织均质化

将60毫克的新鲜组织加入500微升的DNA结合缓冲液和20微升的蛋白酶K（20 mg/mL），这些试剂来自Spex DNAmax动物基因组DNA分离试剂盒。根据制造商的协议进行组织的均质化和处理。然后将样品在55ºC下以700 rpm的速度轻轻摇动15分钟进行孵育。在蛋白酶K消化后，向裂解物中加入20微升的RNase A，并在室温下孵育五分钟，然后加入200微升的>95%乙醇。然后通过涡旋器将裂解物剧烈混合五秒钟。

DNA提取和柱清洗

涡旋后，将700µL裂解物加载到DNAmax试剂盒提供的硅胶旋转柱上，并在室温下以13,000 xg离心一分钟。丢弃流过液，并将500µL来自试剂盒的洗涤缓冲液A（添加了乙醇）添加到柱中，再次离心三分钟。丢弃所得的流过液。

DNA分离和洗脱

将柱子离心额外一分钟，并丢弃收集管。向柱子中加入100 µL的EB或TE缓冲液（pH 8.0），并在室温下静置三分钟，然后再次离心一分钟。收集含有纯化的gDNA的流过液进行分析和qPCR。

在比较手动和自动研磨的第一次研究中，各种动物组织（牛里脊肉、鸡胸肉和小鼠心脏）的样品经过均质化、提取和分离gDNA的处理。使用手动均质化的样品平均处理时间超过200分钟（接近2个半小时），而使用Spex Genomax的时间不到1/2小时（图1）。使用自动化的Genomax方法，处理时间减少了超过86%。

图1. 使用手动和Genomax处理gDNA均质化、提取和分离的处理时间

图3. 使用手动和Genomax自动化均质化处理的DNA的凝胶电泳

图4. 小鼠有机溶质转运β启动子的复制。9号染色体，65330248-65330323(75个碱基对) ，使用Genomax和手动处理

图5. 低样品体积下，使用手动方法和Genomax复制小鼠高甲基化癌症1基因体的结果对比。染色体11，75058091-75058200（109个碱基对）