摘要:本文通過(guò)綜述當(dāng)歸分子的基因組DNA提取方法及其檢測(cè)方法以及其分子鑒定的方法,提供給大家有效提取當(dāng)歸基因組DNA分子的一些改進(jìn)思路,有望為當(dāng)歸分子基因組DNA提取的方法及其分子鑒定方法的完善提供一些理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞:當(dāng)歸;DNA分子;分子鑒定
1.取樣
當(dāng)歸作為重要的中草藥成分,經(jīng)過(guò)加工,加入到藥品中,不同相態(tài)的藥品中的當(dāng)歸成分取樣方法各不相同,基因組DNA不同的提取方法也不同。傳統(tǒng)的十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)法現(xiàn)在多以這些方式對(duì)不同相態(tài)中的藥品進(jìn)行取樣:藥片、散劑和藥丸,稱(chēng)量后用研磨法取樣;膠囊類(lèi)藥品脫去外殼后,直接稱(chēng)量即可;液體藥劑直接用移液槍抽取合適的量即可。
2.DNA分子提取
DNA分子的提取方法較多:十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)法,十二烷基磺酸鈉(SDS)法以及磁珠法等,這三種提取方法在中草藥成分的基因組DNA提取中都比較常用。其中CTAB法為經(jīng)典的DNA提取方法,許多物種的DNA都可以用它來(lái)提取,且經(jīng)濟(jì)易得,但其在當(dāng)歸DNA分子提取中一直難以應(yīng)用。
最近幾年,當(dāng)歸基因組DNA分子的提取一直是一個(gè)研究熱點(diǎn),有研究者將中草藥中提取DNA的方法在當(dāng)歸基因組DNA分子提取中都做了實(shí)驗(yàn),尤其是對(duì)傳統(tǒng)CTAB法進(jìn)行了深入的研究,研究結(jié)果顯示:?jiǎn)我坏氖褂檬榛谆寤@(CTAB)法提取藥品中當(dāng)歸基因組DNA分子的方法不可取,提取雜質(zhì)多甚至于難以提出,但先用十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)法提取藥品中當(dāng)歸基因組DNA分子,然后再用試劑盒進(jìn)行后續(xù)提純處理,會(huì)大大提高實(shí)驗(yàn)的完成度和準(zhǔn)確性,遠(yuǎn)勝于其他一些提取藥物中當(dāng)歸基因組DNA分子的提取方法。
3.DNA分子檢測(cè)
3.1設(shè)計(jì)引物
根據(jù)目標(biāo)基因片段的堿基序列按引物設(shè)計(jì)的一般原則設(shè)計(jì)引物,引物設(shè)計(jì)的好壞直接關(guān)系到PCR擴(kuò)增的結(jié)果。
3.2PCR擴(kuò)增
PCR技術(shù)是現(xiàn)代分子生物學(xué)的常用的技術(shù),是在體外模擬基因序列擴(kuò)增的技術(shù),可實(shí)現(xiàn)基因組序列短期內(nèi)的快速擴(kuò)增,放大特定的基因序列,便于檢測(cè)。這項(xiàng)技術(shù)大致可分為三個(gè)部分:高溫變性,使目的基因的雙鏈在95°C高溫下被打開(kāi);低溫退火,使引物與單鏈按照堿基互補(bǔ)配對(duì)選擇進(jìn)行結(jié)合,一般需要自己進(jìn)行溫度梯度,尋找合適的退火溫度,通常退火溫度在60°C左右;適溫延伸,在DNA聚合酶的最適溫度72°C下,DNA聚合酶可以沿著磷酸到五碳糖(5-3)的方向合成互補(bǔ)鏈,最終完成目的基因序列的擴(kuò)增。
3.3瓊脂糖凝膠電泳與紫外分光光度計(jì)測(cè)量法
瓊脂糖凝膠電泳技術(shù)是檢測(cè)DNA完整性和濃度比較好的一項(xiàng)技術(shù),可以通過(guò)與PCR技術(shù)的結(jié)合,完成多種檢測(cè)任務(wù),比如:目的基因的鑒定。該方法采用瓊脂糖凝膠作為介質(zhì),提供以堿性緩沖液環(huán)境來(lái)檢測(cè)大分子量的核酸,可以用大一點(diǎn)的點(diǎn)樣孔進(jìn)行電泳檢測(cè)。電泳完成后有后續(xù)實(shí)驗(yàn)需要可進(jìn)行目的條帶的切膠回收。同樣,紫外分光光度計(jì)也可以檢測(cè)微量基因組DNA的濃度,但對(duì)特異性DNA的檢測(cè)沒(méi)有瓊脂糖凝膠電泳效果好,兩者可以結(jié)合用于當(dāng)歸基因組DNA的檢測(cè)。
4.當(dāng)歸分子的鑒定研究
DNA條碼技術(shù)是中草藥成分鑒定最為普遍的一項(xiàng)技術(shù),通過(guò)對(duì)提取的樣本基因組DNA中的線(xiàn)粒體細(xì)胞色素C氧化酶亞基1(CO1)基因序列進(jìn)行PCR擴(kuò)增,并與其數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行對(duì)比分析,從而實(shí)現(xiàn)物種的快速、準(zhǔn)確的鑒定與分離。這項(xiàng)技術(shù)同時(shí)涉及到了當(dāng)歸基因組DNA的提取和其CO1基因序列的擴(kuò)增,所以能很好的從藥物中提出當(dāng)歸分子的基因組DNA和進(jìn)行目的基因的擴(kuò)增仍是基礎(chǔ),包括檢測(cè)特異性條帶的瓊脂糖凝膠電泳技術(shù)。
除了可以快速鑒別與分離出物種的DNA條碼技術(shù)之外,有研究者提出,用葉綠體中的trnL-F序列也可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)歸的分子鑒定。當(dāng)歸分子制成藥品的加工過(guò)程中,基因組DNA偶有損傷,而葉綠體基因組相對(duì)于核基因組來(lái)說(shuō)容易保留,不易被破壞,其基因序列更易得到擴(kuò)增,從而完成對(duì)當(dāng)歸分子的鑒定。因此,我們可以鑒此思路,從線(xiàn)粒體和葉綠體的基因組中,尋找適合做當(dāng)歸分子鑒定的基因序列,也就是在藥品加工過(guò)程中最不易被破壞的那部分基因序列,提高鑒定效率。
展望
當(dāng)歸是重要的中草藥成分,在治療方面發(fā)揮著重要的作用。因此,從含有當(dāng)歸成分的藥中成功檢測(cè)出當(dāng)歸DNA分子顯得尤為重要。一方面要綜合現(xiàn)在分子生物學(xué)技術(shù):PCR技術(shù),瓊脂糖凝膠電泳技術(shù)等,保證DNA分子的完整性和成功鑒定;另一方面利用DNA條碼技術(shù),實(shí)現(xiàn)當(dāng)歸分子的特異性鑒定。本文綜述了當(dāng)歸DNA分子提取及其分子鑒定中用到的一些技術(shù),希望為藥物中當(dāng)歸成分的有效鑒定提供一些理論依據(jù)。
基金項(xiàng)目:貴州省2017年度黔南州社會(huì)發(fā)展科技計(jì)劃項(xiàng)目“黔南地區(qū)當(dāng)歸道地性相關(guān)的遺傳信息研究”(編號(hào):黔南科合社字(2017)1號(hào))
作者簡(jiǎn)介:任永超(1989-),男,貴州都勻人,漢族,研究生,工程師,研究方向:生物化學(xué)與分子生物學(xué)。