CN1299412A - Dna分子长期保存的方法和实施这种长期保存的包装 - Google Patents

Dna分子长期保存的方法和实施这种长期保存的包装 Download PDF

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Abstract

本发明的目标是DNA分子长期保存的方法和实施这种长期保存的包装。本发明涉及DNA分子长期保存的方法,其特征在于它包括,在通过任何传统或非传统的适当技术提取和纯化DNA后,将已被预先除湿的DNA分子包囊在密封的耐腐蚀金属胶囊(1)中。应用于DNA保存。

Description

DNA分子长期保存的方法和实施这种长期保存的包装
本发明涉及DNA(脱氧核糖核酸)，特别是来源于人的DNA，并寻求保存DNA分子，所述DNA分子载有每个个体的基因特征，也就是说他的遗传物质。
更具体地，本发明寻求通过在保护遗传信息完整的条件下尽可能地延长DNA分子的保存来保护遗传信息。本发明具有很多利益，特别是对预测药物、遗传谱系和鉴定更是如此。
古基因研究显示，如果DNA分子相对稳定，在有利的环境中它可保存数百万年，但没有在这种环境中保存时它会被降解掉。
在造成DNA变化的原因中，可提到电离辐射如X射线或γ射线的作用、紫外线照射的作用、氧化和酶水解或化学水解。
本发明寻求提供在保护DNA不受上述作用影响的环境中保存DNA的技术。
为此，本发明的目标是DNA分子长期保存的方法，其特征在于它包括在通过任何传统或非传统的适当技术提取和纯化DNA后，将已被预先除温的DNA分子包囊在密封的耐腐蚀金属胶囊中。
根据该方法的第一个实施方案，DNA在由一或几种惰性气体组成的、湿度等于或小于1ppm水的气体中被胶囊化。
根据该方法的第二个实施方案，在所述物理胶囊化之前，DNA通过包被适当(共)聚合物进行化学胶囊化。
根据该第二个实施方案的一种变化形式，化学胶囊化用由所述(共)聚合物、有机分子和/或无机盐组成的混合物进行，以增强DNA对紫外线或电离辐射的防护。
优选地，无论该方法的何种实施方案，均将所述密封的耐腐蚀金属胶囊装在抗震和不易碎的容器中完成物理胶囊化。
如此胶囊化的DNA理论上可保存数万年而不受电离辐射、紫外线照射、化学侵蚀和机械应力的影响。
本发明另一个目标是根据所述方法获得的不同类型的包装，其可以单个胶囊的形式或装入称为容器的保护性外壳中的胶囊形式存在。
胶囊中保存的DNA的量，如30μg，足以在任何时候进行充足次数的样品提取。
DNA可直接放入胶囊，或放在玻璃皿上导入胶囊。
每次取样时，将胶囊打开，取出希望数量的DNA，剩余部分留在胶囊中，重新密封包装。然后将取出的DNA再水化用于分析目的。
这种包装保证遗传物质的长期保存，保护其免于尤其是氧化、电离辐射、紫外线照射和其它化学或机械侵袭。
从如下本发明方法的实施方案的描述中，可明了其它特征和优点，所述描述只以实例的形式给出，并参考附图，其中唯一的附图示意性地显示了根据本发明的包装的结构。
实施本发明之前，要将DNA提取和纯化。
这可通过任何传统或非传统方法来进行。DNA可从生物的任何细胞中提取。
作为例子，从血或毛囊、唾液中的细胞、粘膜或皮肤细胞中提取DNA。然后可采用若干步骤的纯化方法，即：细胞的分散、通过酶消化除去蛋白质、DNA的分离/抽提、如果需要通过聚合扩增，并避免变化因素保存。
由此制备的DNA是乙醇中沉淀的形式。
上述方法是熟知的，并可用任何现有或新的其它方法替代。
根据本发明，然后将DNA放入密封的耐腐蚀金属胶囊中。这种所谓的物理胶囊化在由一或几种惰性气体如稀有气体组成的、具有非常低的湿度(优选低于1ppm水以下的湿度)的气体中进行，所述气体是处于大气压下的。
例如，这是用传统的干燥箱进行的。
如附图1的1处示意性地显示的胶囊是例如一个金胶囊，它由一小圆槽经在其周围压嵌一个盖子密封形成。
金胶囊的直径是例如约5mm，厚度是2-3mm。
槽和盖子的密封装配可通过任何其他适当的方法进行。
金是优选的，因为它具有延展性、不氧化特性和不污染DNA的特性。作为变化方式，可使用基于金的合金或铂。
在胶囊化过程中的气体是干燥的，以避免密封后DNA水解和氧化。
放在胶囊中的DNA的量大如约30μg，足以保证在其保存过程中足够次数地从胶囊分别取出DNA样品。
这种包装可保证遗传物质长期保存数万甚至数十万年，条件当然是所述胶囊保持其完整性。
这种包装保护DNA特别免于：
-化学或酶水解反应；
-紫外线照射或任何电离辐射如X射线或γ射线诱导的切割；
-空气氧引起的氧化。
优选地，为了增强DNA的保护，胶囊1即金胶囊，本身装入由具有良好机械性能的材料制成的密封容器2中，所述材料最好能保护胶囊1抗机械冲击，特别是震动、撞击、挤压，或其它冲击如温度增加，总而言之，是为了保护所述胶囊抵抗环境，无论是正常还是异常的环境。
容器2可是一种具有两部分2a、2b的小盒，这两部分通过任何其它方法密封或密闭以保证该包装的完整和密封。
例如容器2可是由适当材料如陶瓷、复合材料、金属或聚合材料制成的。
根据本发明方法的另一个实施方案，适当制备的DNA在安放在胶囊1之前经过所谓的化学胶囊化。
为此，用对DNA惰性的聚合物或共聚合物包被DNA，以增强抗改变因素的保护，DNA分子被保护在(共)聚合物的孔中。
选择包被材料以便它能在以后溶解从而能回收DNA分子。
除了那些可能与DNA分子反应的、会阻止DNA以后再溶解的、和那些再溶解需要酸性溶剂也就是说pH等于或低于约4的溶剂的(共)聚合物外，可使用任何(共)聚合物。
这种化学胶囊化可通过将适当制备的DNA例如沉淀获得的DNA小团放在甲醇中的丙烯酸或聚丙烯酸溶液中来进行。
例如，将1g丙烯酸或聚丙烯酸溶于50cm3甲醇形成溶液。缓慢蒸发甲醇获得粘性凝胶。将悬于醇溶液中的约1mm3的DNA块放在该凝胶中。
将该物在50℃干燥直到获得含有DNA的固体块，然后根据上述方法将其放入胶囊1中，差别是它不再必需在干燥箱中操作，保持中性气氛。
随后在任何时刻，在打开外壳1和2后，DNA可随时通过在乙醇中浸泡1小时释放出来。再次获得与纯化过程得到的相同的分子团。
根据另一个例子，使用另一种(共)聚合物，将1g甲基丙烯酸甲酯或聚甲基丙烯酸甲酯溶于50cm3二氯甲烷中。蒸发溶剂以获得粘性凝胶。将悬于醇溶液中的约1mm3的DNA块放入该凝胶内。将该物在50℃干燥直到获得含有DNA的固体块，然后在前一例子相同的条件下放入胶囊1。
随后在任何时刻，在打开外壳1和2后，初始DNA可随时通过(共)聚合物在二氯甲烷中溶解来回收。
根据这种化学胶囊化的方案，(共)聚合物可联合有机分子和/或无机盐，以更好地保护避免紫外线照射和电离辐射。特别地，可向(共)聚合物加入重金属离子，但条件是对DNA没有损伤的危险。
根据一个例子，将1g丙烯酰胺或聚丙烯酰胺溶于25cm3蒸馏水。再向该溶液加入50mg醋酸铜和50mg醋酸锌。缓慢蒸发水份，直到获得粘性凝胶。将悬于醇溶液中的约1mm3的DNA块放入该凝胶内。将该物在50℃干燥直到获得含有DNA的固体块，然后在前面例子相同的条件下放入胶囊1。
应注意在(共)聚合物中化学胶囊化具有可聚合单个小球的优点，这使随后DNA的取样更为实用，因为它能从胶囊中取出一个小球而不触及其它小球。
作为根据本发明可使用的聚合物，还可以提到琼脂糖。
最后，很明显，本发明不限于上述实施方案，相反本发明涵盖所有修改方案，特别是胶囊1或容器2的组成材料的性质、物理和化学胶囊化的条件、用于化学胶囊化的(共)聚合物和其可能的添加物的性质、以及所述胶囊1或容器2的形状和尺寸。
因此，作为修改，DNA可放在玻璃皿上，特别是钠钙玻璃，如附图2中3处所图示。
DNA粘附在皿3的玻璃上，例如皿3的直径为7mm、高1,2mm，所述皿3以密封的方式封在胶囊1中。

Claims (13)

1．DNA分子的长期保存方法，其特征在于它包括在通过任何传统或非传统的适当技术提取和纯化DNA后将已被预先除湿的DNA分子包囊在密封的耐腐蚀金属胶囊(1)中。
2．根据权利要求1的方法，其特征在于DNA在由一或几种惰性气体组成的、湿度等于或小于1ppm水的气体中被胶囊化。
3．根据权利要求1的方法，其特征在于在所述物理胶囊化之前，通过用适当(共)聚合物包被，将DNA化学胶囊化。
4．根据权利要求3的方法，其特征在于化学胶囊化用由所述(共)聚合物、有机分子和/或无机盐组成的混合物进行，以增强对DNA的抗紫外线或电离辐射的防护。
5．根据权利要求4的方法，其特征在于混合物由(共)聚合物和重金属离子组成。
6．根据权利要求3-5之一的方法，其特征在于(共)聚合物及其可能的有机或无机添加物溶于溶剂中，之后蒸发获得粘性凝胶，然后将定量的悬于醇溶液中的DNA块放入所述凝胶中，并将该物在适当温度下干燥直到获得含有DNA的固体块。
7．根据权利要求6的方法，其特征在于化学胶囊化之后，是在由一或几种惰性气体组成的气体中包囊于密封的耐腐蚀金属胶囊(1)中。
8．根据权利要求1-7之一的方法，其特征在于所述胶囊(1)放置在密封的抗震和不易碎的容器(2)中。
9．根据权利要求1-8之一的方法，其特征在于在包囊于金属胶囊(1)之前，将DNA放在玻璃皿上。
10．根据权利要求1-7之任一项获得的保护性包装，其特征在于它由可延展的金属或金属合金制成的、具有耐腐蚀和不污染DNA之特性的胶囊(1)构成，该胶囊通过任何适当方式特别是镶嵌由盖子密封封闭。
11．根据权利要求10的包装，特别是适合实施权利要求8的方法的包装，其特征在于它被装入由选自陶瓷、复合材料、金属或聚合材料的材料制成的容器(2)中。
12．根据权利要求10或11的包装，特别是适合实施权利要求9的方法的包装，其特征在于它在金属胶囊(1)之内包含放置DNA的玻璃皿(3)。
13．根据权利要求12的包装，其特征在于皿(3)由钠钙玻璃构成。
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