CN114958825A - 一种差异化富集小片段核酸分子的方法 - Google Patents

一种差异化富集小片段核酸分子的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种差异化富集小片段核酸分子的方法,裂解后的样品在低乙醇浓度下与第一磁珠结合,分离上清液和第一磁珠,上清液在高乙醇浓度下与第二磁珠结合,保留第二磁珠并洗脱,得到小片段核酸分子,其中低乙醇浓度是指反应体系中乙醇浓度为5%‑20%(V/V),高乙醇浓度是指反应体系中乙醇浓度为21%‑35%(V/V)。本发明提供了一种差异化富集小片段核酸分子的方法,尤其是小片段核酸富集的提取方法,通过改变结合体系中乙醇的终比例,从而实现先将大片段核酸结合并分离,再将小片段核酸结合并富集的过程。使用本发明的方法,可以富集母体内游离的小片段胎儿DNA,用于后续检测,降低假阳性率。

Description

一种差异化富集小片段核酸分子的方法
技术领域
本发明属于分子生物学技术领域,尤其涉及一种差异化富集小片段核酸分子的方法。
背景技术
随着医疗技术的发展,无创产前胎儿检测逐渐成为热门检测项目,减少了胎儿因出生缺陷导致的早期流产、死胎、先天残疾的情况发生。母血血浆中胎儿游离DNA正是无创产前诊断的主要研究目标。但是,由于胎儿游离DNA长度较短,片段长度一般小于300bp,母血血浆中胎儿游离DNA含量少,母体游离DNA含量多的缘故,导致无创产前诊断易出现假阳性的结果,给诊断带来困扰。因此,急需一种能够分离血浆游离DNA的方法,能够去除母血血浆中来源于母体的大片段游离DNA,又能够富集母血血浆中胎儿的小片段游离DNA的提取方法。
发明内容
本发明提供了一种差异化富集小片段核酸分子的方法,该方法可以在提取过程中分离样本中大片段核酸,保留并提取样本中的小片段核酸。
本发明采用的技术方案为:
一种差异化富集小片段核酸分子的方法,其特征在于:裂解后的样品在低乙醇浓度下与第一磁珠结合,在该过程中,大片段核酸分子会结合到第一磁珠上,而小片段核酸分子仍留存在溶液中;分离上清液和第一磁珠,上清液在高乙醇浓度下与第二磁珠结合,保留第二磁珠并洗脱,得到小片段核酸分子,其中低乙醇浓度是指反应体系中乙醇浓度为5%-20%,高乙醇浓度是指反应体系中乙醇浓度为21%-35%,且高于低乙醇浓度。本发明所指的小片段核酸分子,通常是指500bp以下的核酸片段,甚至300bp以下的片段。大片段核酸分子通常指大于500bp的核酸片段。
优选的,其步骤包括:
(1)样本裂解:在血浆样本中加入蛋白酶K和裂解液,进行裂解反应;
(2)大片段核酸分子的吸附:向裂解产物中加入结合液、乙醇和第一磁珠,进行吸附反应,所述第一磁珠为硅基磁珠,其中乙醇的加入量为使反应体系中乙醇浓度控制在5%-20%,其中结合液的作用为促进核酸与磁珠结合。
(3)分离第一磁珠和上清液:将步骤(2)获得的反应体系置于磁力架上,分离第一磁珠和上清液;
(4)小片段核酸分子的吸附:向上清液中加入乙醇和第二磁珠,使反应体系中乙醇浓度为21%-35%,进行吸附反应,所述第二磁珠为硅基磁珠;
(5)分离第二磁珠和上清液:将步骤(4)获得的反应体系置于磁力架上,分离第二磁珠和上清液;
(6)小片段核酸分子的回收:将第二磁珠置于洗脱液中,进行洗脱反应,然后分离磁珠和洗脱液,回收洗脱液,得到富集的小片段核酸分子。
优选的,在进行小片段核酸分子的回收之前,先对分离的第二磁珠进行洗涤。
优选的,步骤(1)中蛋白酶K:样品:裂解液的比例为40μL:1mL:125μL,反应过程为60℃孵育20min。
优选的,步骤(2)中裂解产物:结合液:第一磁珠的比例为1165μL:600μL:20μL,反应过程为室温颠倒混匀10min。
优选的,步骤(4)中第二磁珠的加入量与第一磁珠的加入量基本相同,反应过程为室温颠倒混匀10min。
优选的,步骤(6)中第二磁珠:洗脱液的比例为20μL:50μL,反应过程为涡旋混匀10min。
优选的,所述对分离的第二磁珠进行洗涤具体为:在第二磁珠内加入洗涤液,涡旋混匀 2min,在磁力架上分离第二磁珠和洗涤液。
本发明提供了一种差异化富集小片段核酸分子的方法,尤其是小片段核酸富集的提取方法,通过改变结合体系中乙醇的终比例,从而实现先将大片段核酸结合并分离,再将小片段核酸结合并富集的过程。使用本发明的方法,可以富集母体内游离的小片段胎儿DNA,用于后续检测,降低假阳性率。
附图说明
图1是实施例1中提取的核酸电泳结果;
图2是实施例2中提取的核酸电泳结果;
图3是实施例3中提取的核酸电泳结果。
具体实施方式
为了进一步描述使本发明的具体内容,以下结合实施例对本发明进行详细说明。实施例所涉及的操作方法及试剂为业内技术人员所熟知,应当理解,以下所描述的具体实施例仅仅用于对发明进行详细说明,但本发明的实施方式并不受下述实施例的限制。
实施例1
(1)取5个5mL离心管,标记为1号、2号、3号、4号、5号。依次向5mL离心管中加入40μL蛋白酶K(来源于翌圣公司,货号10409)、980μL猪血浆、20μL DNA marker (来源于翌圣公司,货号10507)、125μL样本裂解液(自配,所述的裂解液包含1-3M盐酸胍,0.2%-1%(m/V)的NP-40,0.2%-1.5%(m/V)的SDS),60℃孵育20min;
(2)向上一步骤孵育产物中加入600μL结合液(自配,所述的结合液包含3-6M盐酸胍和/或硫氰酸胍,0.2%-5%(m/V)的Triton X-100,0.2%-2%(m/V)的N-月桂酰肌氨酸钠, 0.2%-5%(m/V)的NP-40)、乙醇(1号756μL、2号669μL、3号588μL、4号512μL、5号 441μL)、20μL硅基磁珠(来源于翌圣公司试剂盒18300),室温颠倒混匀10min后,将离心管置于磁力架上,待磁珠完全吸附柱离心管壁,将离心管中液体转移至新的离心管中,将1-5 号离心管终转移液体依次分别标记为6号、7号、8号、9号、10号;
(4)向1-5号离心管中,加入1mL洗涤液A(来源于翌圣公司试剂盒18300)洗去杂质,涡旋混匀2min,将所有液体转移至1.5mL离心管中,将离心管置于磁力架上,待磁珠完全吸附柱离心管壁,将离心管中液体倒掉,保留磁珠;
(5)向上一步骤保留磁珠的离心管中,加入1mL洗涤液B(来源于翌圣公司试剂盒18300) 洗去洗涤液A,涡旋混匀2min,将所有液体转移至1.5mL离心管中,将离心管置于磁力架上,待磁珠完全吸附柱离心管壁,将离心管中液体倒掉,保留磁珠。
(6)将上一步骤保留磁珠的离心管室温放置5-10min,向离心管中加入50μL洗脱液(自配,所述洗脱液为ddH2O),涡旋混匀10min后,将离心管置于磁力架上,待磁珠完全吸附柱离心管壁,吸取DNA溶液。将1-5号离心管对应DNA溶液依次标记为A、C、E、G、I。
(7)向6-10号离心管中加入乙醇(1号0μL、2号87μL、3号168μL、4号244μL、5 号315μL)、20μL硅基磁珠,室温颠倒混匀10min后,将离心管置于磁力架上,待磁珠完全吸附柱离心管壁,将离心管中液体倒掉,保留磁珠;
(8)向上一步骤保留磁珠的离心管中,加入1mL洗涤液A,涡旋混匀2min,将所有液体转移至1.5mL离心管中,将离心管置于磁力架上,待磁珠完全吸附柱离心管壁,将离心管中液体倒掉,保留磁珠;
(9)向上一步骤保留磁珠的离心管中,加入1mL洗涤液B,涡旋混匀2min,将所有液体转移至1.5mL离心管中,将离心管置于磁力架上,待磁珠完全吸附柱离心管壁,将离心管中液体倒掉,保留磁珠。重复一遍该步骤。
(10)将上一步骤保留磁珠的离心管室温放置5-10min,向离心管中加入50μL洗脱液,涡旋混匀10min后,将离心管置于磁力架上,待磁珠完全吸附柱离心管壁,吸取DNA溶液。将6-10号离心管对应DNA溶液依次标记为B、D、F、H、J。
(11)取10μL A-J号DNA溶液进行凝胶电泳,结果见附图1。
实施例2
向1.5mL离心管中加入900μL猪血浆、100μL DNA marker,涡旋混匀后,即为待提取样本,待用。按照表1向96深孔板中加入下列相应试剂,其中深孔板第一列1-5行无水乙醇加入体积依次为200μL、165μL、150μL、135μL、120μL;按照杭州奥盛Auto-Pure32A核酸提取仪的操作,将深孔板放入仪器中,安装好磁棒套,运行事先设定的提取程序,提取程序见表2;程序结束后收集6/12列中的DNA样本,依次标记为1-5。再向深孔板第一列1-5行补加无水乙醇,补加体积依次为0μL、35μL、50μL、65μL、80μL。按照杭州奥盛Auto-Pure32A 核酸提取仪的操作,将深孔板放入仪器中,安装好磁棒套,再次运行事先设定的提取程序,提取程序见表2;程序结束后收集6/12列中的DNA样本,依次标记为6-10。提取结束后,分别取两次提取核酸进行凝胶电泳,结果见附图2。
表1深孔板试剂加样体积
Figure RE-GDA0003745448810000041
表2杭州奥盛Auto-Pure32A提取器提取程序
Figure RE-GDA0003745448810000042
实施例3
(1)取1个5mL离心管标记为1号。依次向5mL离心管中加入40μL蛋白酶K、960μL 猪血浆、20μL DNA marker 20μL 170bp PCR扩增产物、125μL样本裂解液,60℃孵育20min;
(2)向上一步骤孵育产物中加入600μL结合液、669μL乙醇、20μL硅基磁珠,室温颠倒混匀10min后,将离心管置于磁力架上,待磁珠完全吸附柱离心管壁,将离心管中液体转移至新的离心管中,标记为2号;
(4)向1号离心管中,加入1mL洗涤液A,涡旋混匀2min,将所有液体转移至1.5mL 离心管中,将离心管置于磁力架上,待磁珠完全吸附柱离心管壁,将离心管中液体倒掉,保留磁珠;
(5)向上一步骤保留磁珠的离心管中,加入1mL洗涤液B,涡旋混匀2min,将所有液体转移至1.5mL离心管中,将离心管置于磁力架上,待磁珠完全吸附柱离心管壁,将离心管中液体倒掉,保留磁珠。
(6)将上一步骤保留磁珠的离心管室温放置5-10min,向离心管中加入50μL洗脱液,涡旋混匀10min后,将离心管置于磁力架上,待磁珠完全吸附柱离心管壁,吸取DNA溶液。
(7)向2号离心管中加入87μL乙醇、20μL硅基磁珠,室温颠倒混匀10min后,将离心管置于磁力架上,待磁珠完全吸附柱离心管壁,将离心管中液体倒掉,保留磁珠;
(8)向上一步骤保留磁珠的离心管中,加入1mL洗涤液A,涡旋混匀2min,将所有液体转移至1.5mL离心管中,将离心管置于磁力架上,待磁珠完全吸附柱离心管壁,将离心管中液体倒掉,保留磁珠;
(9)向上一步骤保留磁珠的离心管中,加入1mL洗涤液B,涡旋混匀2min,将所有液体转移至1.5mL离心管中,将离心管置于磁力架上,待磁珠完全吸附柱离心管壁,将离心管中液体倒掉,保留磁珠。
(10)将上一步骤保留磁珠的离心管室温放置5-10min,向离心管中加入50μL洗脱液(来源于翌圣公司试剂盒),涡旋混匀10min后,将离心管置于磁力架上,待磁珠完全吸附柱离心管壁,吸取DNA溶液。
(11)取两次获得的DNA溶液进行凝胶电泳,结果见附图3。
本发明披露的小片段核酸富集的提取方法,可通过改变乙醇在结合体系中的终浓度来选择性的去除大片段核酸,富集小片段的核酸,原理通俗易懂,操作简单。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。

Claims (10)

1.一种差异化富集小片段核酸分子的方法,其特征在于:裂解后的样品在低乙醇浓度下与第一磁珠结合,分离上清液和第一磁珠,上清液在高乙醇浓度下与第二磁珠结合,保留第二磁珠并洗脱,得到小片段核酸分子,其中低乙醇浓度是指反应体系中乙醇浓度为5%-20%V/V,高乙醇浓度是指反应体系中乙醇浓度为21%-35%V/V。
2.如权利要求1所述的差异化富集小片段核酸分子的方法,其特征在于其步骤包括:
(1)样本裂解:在血浆样本中加入蛋白酶K和裂解液,进行裂解反应;
(2)大片段核酸分子的吸附:向裂解产物中加入结合液、乙醇和第一磁珠,进行吸附反应,所述第一磁珠为硅基磁珠,其中乙醇的加入量为使反应体系中乙醇浓度控制在5%-20%;
(3)分离第一磁珠和上清液:将步骤(2)获得的反应体系置于磁力架上,分离第一磁珠和上清液;
(4)小片段核酸分子的吸附:向上清液中加入乙醇和第二磁珠,使反应体系中乙醇浓度为21%-35%,进行吸附反应,所述第二磁珠为硅基磁珠;
(5)分离第二磁珠和上清液:将步骤(4)获得的反应体系置于磁力架上,分离第二磁珠和上清液;
(6)小片段核酸分子的回收:将第二磁珠置于洗脱液中,进行洗脱反应,然后分离磁珠和洗脱液,回收洗脱液,得到富集的小片段核酸分子。
3.如权利要求2所述的差异化富集小片段核酸分子的方法,其特征在于:在进行小片段核酸分子的回收之前,先对分离的第二磁珠进行洗涤。
4.如权利要求2所述的差异化富集小片段核酸分子的方法,其特征在于:步骤(1)中蛋白酶K:样品:裂解液的比例为40μL:1mL:125μL,反应过程为60℃孵育20min。
5.如权利要求4所述的差异化富集小片段核酸分子的方法,其特征在于:步骤(2)中裂解产物:结合液:第一磁珠的比例为1165μL:600μL:20μL,反应过程为室温颠倒混匀10min。
6.如权利要求5所述的差异化富集小片段核酸分子的方法,其特征在于:步骤(4)中第二磁珠的加入量与第一磁珠的加入量基本相同,反应过程为室温颠倒混匀10min。
7.如权利要求6所述的差异化富集小片段核酸分子的方法,其特征在于:步骤(6)中第二磁珠:洗脱液的比例为20μL:50μL,反应过程为涡旋混匀10min。
8.如权利要求3所述的差异化富集小片段核酸分子的方法,其特征在于:所述对分离的第二磁珠进行洗涤具体为:在第二磁珠内加入洗涤液,涡旋混匀2min,在磁力架上分离第二磁珠和洗涤液。
9.如权利要求2所述的差异化富集小片段核酸分子的方法,其特征在于:所述裂解液包含1-3M盐酸胍,0.2%-1%m/V的NP-40,0.2%-1.5%m/V的SDS。
10.如权利要求2所述的差异化富集小片段核酸分子的方法,其特征在于:所述结合液包含3-6M盐酸胍和/或硫氰酸胍,0.2%-5%m/V的Triton X-100,0.2%-2%m/V的N-月桂酰肌氨酸钠,0.2%-5%m/V的NP-40。
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