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干货 | 核酸的检测方法及应用

栏目：技术支持
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核酸


核酸分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。DNA 主要集中在细胞核内、线粒体和叶绿体中，常见研究对象包括 cDNA、gDNA、mtDNA、ctDNA 等；而 RNA 主要分布在细胞质当中，常见研究对象包括 tRNA、miRNA、mRNA、siRNA、circRNA 等。






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核酸提取方法




核酸样品制备的行业标准是采用固相萃取方法，如硅胶基质或磁珠技术。近些年来研究者们也研究出多种用于核酸提取的方式，例如：

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Verma 等利用脱脂牛奶的方式提取香草和干燥的草药粉末中的核酸。

02

Duane S. Juang 等通过创建单独隔离的水滴，在真空条件下对病毒进行提取检测，可有效避免气溶胶对环境的污染，同时提高 RNA 的得率。

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Vladimira Datinska 等基于电泳原理，利用核酸电迁移率的差异，实现核酸自动化提取。

... ...







随着个性化医疗、流行性学的发展，现在核酸提取自动化需求越来越旺盛。莫纳 Auto-Ex 32自动化核酸提取仪就是基于磁珠提取法研制而成的一台高通量、自动化、高得率的核酸纯化设备。它内置紫外灯，配合气体交换模式，可有效防止污染；它还具备兼容性强、小巧轻便的特点，能在短时间内高效完成核酸提取。

Auto-Ex 32自动化核酸提取仪

磁珠法病毒核酸提取试剂盒

磁珠法全血基因组 DNA 提取试剂盒




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核酸的应用




核酸对生物的生长、遗传、变异等现象都起着决定性作用。基于其结构特点，可将核酸广泛应用于多领域。




1

资源保护与可持续性发展


利用核酸来进行环境保护和自然资源的可持续发展，为我们提供了一种新思路。例如可以从环境中提取 DNA，构建 eDNA 元条形码，预测鱼类物种分布，从而监测水生态系统指标；通过基因工程改造微生物结构，提高微生物对稀土元素的采集能力；探索深层土壤中微生物核酸结构和形态分布，评估核燃料处置库（DGS）稳定性，可以有效、稳定处置核废料，保护环境资源和人类安全健康等。





2

物种鉴定


研究物种的遗传多样性、适应性已成为保护生物学的主要工具。在物种鉴定中，无创取样已成为首选取样方法。如 Loraine Shuttleworth 等采用非侵入式方式，选取鱼鳞作为检材来源，筛选出适用于鱼类物种多样性检测的方式。Giovanni Cilia 等采用处理过的拭子擦拭干蜂胸骨，检测 mt DNA，来鉴定动物标本的种属。无创取样的检验方法对于物种无损鉴定和标本完整性制备起到积极的推动作用。





3

医疗诊断与疾病治疗


基于核酸的诊断与治疗方法现在正成为临床的常客。合成 siRNA 已被证明可在体内靶向多种疾病领域的基因；cfDNA 可预测早产、肿瘤监测等；最新研究也表明长链非编码 RNA (lncRNA) 与卵巢癌有关；科研工作者还开发出 3D 打印技术对细菌病原体进行检测，以及运用 DNA 作为骨再生的材料等。随着分子研究的深入，预计更多基于核酸的疗法将很快进入市场。





4

农作物优培


核酸改造既能促进作物的生长，又能改善农产品的品质，增强植株抵抗逆境的能力；达到增产增收、改善品质的功效。同时能提高种子出苗和健壮度、促进植物根系生长、增加叶绿素含量、促进作物早熟、达到优质高产的效果。Zhou, H. 等也验证了长链非编码 RNA 在植物生长和发育和生物或非生物胁迫中的作用。





5

法医学鉴定


通过对遗传物质 DNA 的序列多态性及长度多态性的检验，实现个体识别及亲权鉴定的技术，已成为当前法医物证鉴定最主要的技术手段。犯罪现场物证经过物证转移、DNA 提取、DNA 扩增、电泳检测和数据分析，所得结果可直接或间接为案件破获提供有力证据。





6

外来生命物质探索


Mojarro A 等通过提取和检测模拟活性土壤中微生物核酸，来确定火星生命体存在的可能性以及与地球生命体的同源性，为核酸的应用开拓了一个新方向。





7

在食品中的应用


核酸在医学营养学中被列为继蛋白质、脂肪、糖类、矿物质、维生素、膳食纤维之后的第七必须营养物质。核酸作为食用类保健品，具有抗氧化、血管末梢扩张、改善肝功能和脂肪代谢、提高记忆力等作用。另外，核酸在味精等食品加工中也可起到增味提鲜的作用。






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莫纳助力核酸检测




货号

产品名

规格

MI60101

Auto-Ex 32全自动核酸提取仪

1/set

MI30101S/M

磁珠法全血基因组 DNA 提取试剂盒（非预封装）

50 次/

100 次

 MI35101S/M

磁珠法全血基因组 DNA 提取试剂盒（预封装）

32 次/

96 次

MI30301S/M

磁珠法病毒核酸提取试剂盒（非预封装）

50 次/

100 次

MI35301S/M

磁珠法病毒核酸提取试剂盒（预封装）

32 次/

96 次

MIA6001

8 联圆底磁棒套

50*2/pk

MIA6002

96 圆底深孔板

50/pk

MI13102S/M

高纯度质粒小量制备试剂盒 

50 Preps/ 200 Preps

MI17101S/M

凝胶 & PCR 产物回收试剂盒

50 Preps/ 200 Preps

MI20101S

RNA 抽提试剂

100 ml





参考文献


[1]  Verma, S.K., Biswas, N. A novel nucleic acid extraction method from aromatic herbs and dried herbal powders using cow skim milk. Sci Rep 10, 11513 (2020).

[2]  Duane S. Juang, D.S., Juang, T.D., Dudley, D.M. et al. Oil immersed lossless total analysis system for integrated RNA extraction and detection of SARS-CoV-2. Nat Commun 12, 4317 (2021).

[3]  Datinska, V., Gheibi, P., Jefferson, K. et al. Epitachophoresis is a novel versatile total nucleic acid extraction method. Sci Rep 11, 22736 (2021).

[4]  Vachon, M.A., Engel, K., Beaver, R.C. et al. Fifteen shades of clay: distinct microbial community profiles obtained from bentonite samples by cultivation and direct nucleic acid extraction. Sci Rep 11, 22349 (2021). 

[5]  Libert, M., Bildstein, O., Esnault, L., Jullien, M. & Sellier, R. Molecular hydrogen: an abundant energy source for bacterial activity in nuclear waste repositories. Phys. Chem. Earth. 36, 1616–1623 (2011).

[6]  Shuttleworth, L., Oosthuizen, C.J. Comparing DNA yield from fish scales following different extraction protocols. Sci Rep 12, 2836 (2022).

[7]  Cilia, G., Flaminio, S. & Quaranta, M. A novel and non-invasive method for DNA extraction from dry bee specimens. Sci Rep 12, 11679 (2022). 

[8]  Chanyong Park, Jinyeop Lee, Yonghee Kim, Jaewon Kim, Jinkee Lee, Sungsu Park,3D-printed microfluidic magnetic preconcentrator for the detection of bacterial pathogen using an ATP luminometer and antibody-conjugated magnetic nanoparticles,Journal of Microbiological Methods,Volume 132,2017,Pages 128-133,ISSN 0167-7012.

[9]  Zhang, Y., Ma, W., Zhan, Y. et al. Nucleic acids and analogs for bone regeneration. Bone Res 6, 37 (2018).

[10]  Zhou, H., Ren, F., Wang, X. et al. Genome-wide identification and characterization of long noncoding RNAs during peach (Prunus persica) fruit development and ripening. Sci Rep 12, 11044 (2022). 

[11]   Mojarro A ,  Hachey J ,  Bailey R , et al. Nucleic Acid Extraction and Sequencing from Low-Biomass Synthetic Mars Analog Soils[C].Lunar & Planetary Science XLVIII. 2018.


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