[go: up one dir, main page]

RU2539030C1 - Kit for dna recovery - Google Patents

Kit for dna recovery Download PDF

Info

Publication number
RU2539030C1
RU2539030C1 RU2013149974/10A RU2013149974A RU2539030C1 RU 2539030 C1 RU2539030 C1 RU 2539030C1 RU 2013149974/10 A RU2013149974/10 A RU 2013149974/10A RU 2013149974 A RU2013149974 A RU 2013149974A RU 2539030 C1 RU2539030 C1 RU 2539030C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dna
kit
sorbent
buffer based
buffer
Prior art date
Application number
RU2013149974/10A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иванович Евтушенко
Original Assignee
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "РОССИЙСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РАДИОЛОГИИ И ХИРУРГИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ" МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ /ФГБУ "РНЦРХТ" Минздрава России/
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "РОССИЙСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РАДИОЛОГИИ И ХИРУРГИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ" МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ /ФГБУ "РНЦРХТ" Минздрава России/ filed Critical ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "РОССИЙСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР РАДИОЛОГИИ И ХИРУРГИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ" МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ /ФГБУ "РНЦРХТ" Минздрава России/
Priority to RU2013149974/10A priority Critical patent/RU2539030C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2539030C1 publication Critical patent/RU2539030C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: kit consists of a lysing buffer based on 3-10 M urea solution, a binding buffer based on 2.5-5 M sodium chloride, an eluating buffer based on 10 mM Tris-HCl and 1 mM Trilon B at pH 8 and 80% ethanol as a washing buffer. As a sorbent, the kit comprises quartz sand having a particle size of 10-50 mcm.
EFFECT: kit enables the high-yield, high-purity and large molecular weight DNA recovery from biological objects.
2 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к биохимическим исследованиям биологических объектов, и может найти применение в диагностике злокачественных, вирусных и наследственных заболеваний.The invention relates to medicine, namely to biochemical studies of biological objects, and can find application in the diagnosis of malignant, viral and hereditary diseases.

В основе существующих в настоящее время коммерческих наборов для выделения ДНК из эукариотических клеток, включая человека, лежит обратимая сорбция молекул ДНК на частицах синтетического силикагеля в буферах, содержащих высокие концентрации йодистого натрия, перхлората натрия или гуанидинтиоцианата [Proc. Natl. Acad. Sci. 1979, v. 76, 615-619, 2; Nucl. Acids Res. 1990, v. 18, 1074].The currently existing commercial kits for the isolation of DNA from eukaryotic cells, including humans, are based on the reversible sorption of DNA molecules on synthetic silica gel particles in buffers containing high concentrations of sodium iodide, sodium perchlorate or guanidine thiocyanate [Proc. Natl. Acad. Sci. 1979, v. 76, 615-619, 2; Nucl. Acids Res. 1990, v. 18, 1074].

Так, в качестве сорбционного буфера в наборе для выделения ДНК ″Geneclean″ компании BIO 101 используется йодистый натрий. В состав данного набора входят следующие компоненты: 6 М раствор йодистого натрия, суспензия сорбента Glassmilk и отмывочный буфер, состоящий из хлористого натрия, Трис-HCl, Трилона Б, этилового спирта и воды [The Geneclean Kit. 1989. BIO 101 Inc., Release 7]. Этот набор используется для выделения ДНК плазмид из бактерий и агарозных гелей. Качество выделяемой ДНК соответствует стандарту. Однако наличие в наборе йодистого натрия, способного необратимо связывать ДНК с сорбентом, приводит к ее потерям при выделении, а остаточная примесь йодистого натрия может ингибировать активность ферментов, используемых для последующей модификации ДНК.For example, sodium iodide is used as a sorption buffer in the BIO 101 ″ Geneclean ″ DNA isolation kit. This kit contains the following components: 6 M sodium iodide solution, a suspension of Glassmilk sorbent and a wash buffer consisting of sodium chloride, Tris-HCl, Trilon B, ethyl alcohol and water [The Geneclean Kit. 1989. BIO 101 Inc., Release 7]. This kit is used to isolate plasmid DNA from bacteria and agarose gels. The quality of the extracted DNA is in line with the standard. However, the presence of sodium iodide in the kit, which is capable of irreversibly binding DNA to the sorbent, leads to its loss during isolation, and the residual admixture of sodium iodide can inhibit the activity of enzymes used for subsequent DNA modification.

Известен также набор для выделения ДНК ″Prep-A-Gene″ компании Bio-Rad, в состав которого входят следующие компоненты: 6 М раствор йодистого натрия в качестве связывающего буфера, суспензия сорбента в растворе 6 М перхлората натрия и отмывочный буфер [Prep-A-Gene DNA Purification Kit. 1990. Bio-Rad Laboratories, Bulletin 1541]. Данный набор используется для выделения плазмидной ДНК и извлечения фрагментов ДНК из агарозных гелей. Однако ценность набора снижается вследствие использования в нем йодистого натрия и перхлората натрия, остаточные примеси которых могут ингибировать активность ферментов-модификаторов ДНК.Bio-Rad's “Prep-A-Gene ″ DNA isolation kit is also known, which contains the following components: 6 M sodium iodide solution as binding buffer, a suspension of sorbent in a solution of 6 M sodium perchlorate and washing buffer [Prep-A -Gene DNA Purification Kit. 1990. Bio-Rad Laboratories, Bulletin 1541]. This kit is used to isolate plasmid DNA and extract DNA fragments from agarose gels. However, the value of the kit is reduced due to the use of sodium iodide and sodium perchlorate, whose residual impurities can inhibit the activity of DNA modifier enzymes.

Подавляющее большинство коммерческих наборов основано на использовании в качестве лизирующего и связывающего агента гуанидинтиоцианата [Lab. Times. 2005, 5: 51-58].The vast majority of commercial kits are based on the use of guanidine thiocyanate as a lysing and binding agent [Lab. Times 2005, 5: 51-58].

Общим недостатком наборов для выделения ДНК на основе гуанидинизотиоцианата является то, что малейшие остаточные примеси этого агента в элюируемой по протоколу ДНК ингибируют активность ферментов, используемых для последующей модификации ДНК, включая полимеразную цепную реакцию, что существенно снижает ценность данных наборов.A common drawback of guanidine isothiocyanate-based DNA isolation kits is that the smallest residual impurities of this agent in the protocol eluted by DNA inhibit the activity of enzymes used for subsequent DNA modification, including polymerase chain reaction, which significantly reduces the value of these kits.

Для устранения этого недостатка нами ранее был разработан набор для выделения ДНК [Патент №2116795 на изобретение «Набор для выделения ДНК». Зарегистрирован 10 августа 1998 г. C07H 21/04] на основе ингредиентов, остаточные примеси которых не ингибируют активность ферментов. Этот набор взят нами в качестве прототипа.To eliminate this drawback, we previously developed a kit for DNA isolation [Patent No. 21116795 for the invention of “Kit for DNA isolation”. Registered on August 10, 1998, C07H 21/04] based on ingredients whose residual impurities do not inhibit enzyme activity. We have taken this kit as a prototype.

Набор состоит из лизирующего буфера, состоящего из 3-10 М раствора мочевины, связывающего буфера, состоящего из 2,5-5 М хлористого натрия, отмывочного буфера, состоящего из 80%-ного этилового спирта, элюирующего буфера, состоящего из 10 мМ Трис-HCl, 1 мМ Трилона Б с pH 8 и сорбента, состоящего из 50%-ной водной суспензии силикагеля.The kit consists of a lysis buffer consisting of a 3-10 M urea solution, a binding buffer consisting of 2.5-5 M sodium chloride, a wash buffer consisting of 80% ethyl alcohol, an elution buffer consisting of 10 mM Tris- HCl, 1 mm Trilon B with a pH of 8 and a sorbent consisting of a 50% aqueous suspension of silica gel.

Использование в наборе мочевины и хлористого натрия, обладающих мягким денатурирующим действием и легко отмываемых от сорбента, обеспечило высокое качество получаемой ДНК и уменьшило ингибирующий эффект на ферменты модификации ДНК остаточных примесей компонентов используемых буферов. Это обусловлено тем, что мочевина и хлористый натрий, широко применяемые при выделении нативных белков, являются физиологичными и не привносят в процесс выделения ДНК иных компонентов.The use of urea and sodium chloride, which have a mild denaturing effect and are easily washed from the sorbent, ensured the high quality of the obtained DNA and reduced the inhibitory effect on the DNA modification enzymes of residual impurities of the components of the buffers used. This is due to the fact that urea and sodium chloride, which are widely used in the isolation of native proteins, are physiological and do not introduce other components into the process of DNA isolation.

Как и в подавляющем большинстве коммерческих наборов, в прототипе в качестве сорбента для ДНК использовался синтетический аморфный силикагель. Однако, в процессе длительного использования этого набора для выделения ДНК, а также других коммерческих наборов, сорбирующим компонентом которых являются частицы синтетического аморфного силикагеля, обнаружены следующие недостатки: во-первых, в зависимости от партии используемого аморфного силикагеля его сорбционные свойства различаются, что существенно сказывается на воспроизводимости результатов, особенно это касается количественной полимеразной цепной реакции; во-вторых, вариации пористости различных партий синтетического аморфного кремнезема приводят к вариациям примесей компонентов ингредиентов буферов набора в конечном препарате ДНК и, соответственно, к вариациям активности ферментов модификации ДНК; в-третьих, шарообразная поверхность синтетических частиц силикагеля обладает минимальной сорбционной способностью в отношении выделяемых молекул ДНК. Это ограничивает их применение в диагностических целях, особенно в области количественной полимеразной цепной реакции.As in the vast majority of commercial kits, synthetic amorphous silica gel was used as a sorbent for DNA in the prototype. However, during the prolonged use of this kit for DNA isolation, as well as other commercial kits, the sorbent component of which are particles of synthetic amorphous silica gel, the following disadvantages were found: firstly, its sorption properties differ depending on the batch of amorphous silica gel used, which significantly affects on reproducibility of results, especially with regard to quantitative polymerase chain reaction; secondly, variations in the porosity of various batches of synthetic amorphous silica lead to variations in the impurities of the components of the ingredients of the set buffers in the final DNA preparation and, accordingly, to variations in the activity of DNA modification enzymes; thirdly, the spherical surface of synthetic silica gel particles has minimal sorption ability with respect to the secreted DNA molecules. This limits their use for diagnostic purposes, especially in the field of quantitative polymerase chain reaction.

Технический результат настоящего изобретения состоит в повышении выхода ДНК, чистоты ДНК и более высокой молекулярной массы выделяемой ДНК.The technical result of the present invention is to increase the yield of DNA, the purity of DNA and the higher molecular weight of the secreted DNA.

Этот результат достигается тем, что в известном наборе выделения ДНК, состоящем из лидирующего буфера на основе 3-10 М раствора мочевины, связывающего буфера на основе 2,5-5 М хлористого натрия, промывочного - на основе 80% этанола, элюирующего - на основе 10 мМ Трис-HCl и 1 мМ Трилона Б с pH 8, согласно изобретению, в качестве сорбента используют кристаллический кварцевый песок с размером частиц 10-50 мкм.This result is achieved in that in the known DNA isolation kit consisting of a leading buffer based on a 3-10 M urea solution, binding buffer based on 2.5-5 M sodium chloride, washing buffer based on 80% ethanol, eluting based on 10 mm Tris-HCl and 1 mm Trilon B with a pH of 8, according to the invention, crystalline quartz sand with a particle size of 10-50 μm is used as the sorbent.

В процессе многолетних исследований и сравнительного анализа сорбционной способности различных форм двуокиси кремния, а также соединений кремния, как синтетических, так и природного происхождения, нами было выяснено, что частицы природной кристаллической формы двуокиси кремния - кварцевого песка лишены всех вышеперечисленных недостатков, а именно: недостаточно высокой сорбционной емкости ДНК, недостаточной прочности связи ДНК с сорбентом, а также различий сорбционной емкости ДНК различных партий силикагелей. Причиной этого являются следующие свойства кристаллической формы двуокиси кремния: 1 - компактная регулярная кристаллическая решетка кварца обладает минимальным количеством микропор и, как следствие, привносит минимальные загрязнения ингредиентами набора в искомой ДНК; 2 - более высокий отрицательный заряд поверхности частиц кварца по сравнению с аморфным силикагелем приводит к более прочному связыванию молекул ДНК с частицами и, соответственно, обеспечивает меньшие потери ДНК в процессе процедур сорбции и отмывки ДНК на частицах; 3 - кристаллический кварц с частицами нерегулярной формы по сравнению с шарообразными частицами аморфного кремнезема имеет большую поверхность и, соответственно, большую емкость в отношении выделяемой ДНК. Следует отметить также, что стоимость кристаллического кварцевого песка во много раз ниже стоимости синтетического аморфного силикагеля. Все это приводит к тому, что использование набора для выделения ДНК на основе кристаллического кварцевого песка может быть более эффективным по сравнению как с прототипом, так и аналогичными коммерческими наборами.In the course of many years of research and comparative analysis of the sorption ability of various forms of silicon dioxide, as well as silicon compounds, both synthetic and natural, we found that particles of the natural crystalline form of silicon dioxide - quartz sand lack all of the above disadvantages, namely: not enough high sorption capacity of DNA, insufficient bond strength of DNA with the sorbent, as well as differences in the sorption capacity of DNA of different batches of silica gels. The reason for this is the following properties of the crystalline form of silicon dioxide: 1 - a compact regular quartz crystal lattice has a minimum number of micropores and, as a result, introduces minimal contamination with the kit ingredients in the desired DNA; 2 - a higher negative charge on the surface of quartz particles compared to amorphous silica gel leads to a stronger binding of DNA molecules to particles and, accordingly, provides less DNA loss during sorption and washing of DNA on the particles; 3 - crystalline quartz with particles of irregular shape in comparison with spherical particles of amorphous silica has a large surface and, accordingly, a large capacity in relation to the secreted DNA. It should also be noted that the cost of crystalline quartz sand is many times lower than the cost of synthetic amorphous silica gel. All this leads to the fact that the use of a kit for DNA extraction based on crystalline quartz sand can be more effective in comparison with both the prototype and similar commercial kits.

Использование в наборе лизирующего буфера на основе мочевины позволяет исключить гуанидинтиоцианат и тем самым предотвратить ингибирование активности ферментов, используемых для последующей модификации ДНК.The use of a urea-based lysis buffer in the kit eliminates guanidine thiocyanate and thereby prevents the inhibition of the activity of enzymes used for subsequent DNA modification.

Использование в качестве связывающего буфера хлористого натрия позволило исключить из набора перхлорат натрия, который, как и гуанидинтиоцианат, является ингибитором активности ферментов.The use of sodium chloride as a binding buffer made it possible to exclude sodium perchlorate from the kit, which, like guanidine thiocyanate, is an inhibitor of enzyme activity.

Использование кристаллического кварцевого песка (ГОСТ 22551-77, марка ООВС-010-В: «Кварцевый песок и жильный кварц, обогащенные и высшего сорта») с размером частиц 10-50 мкм в качестве сорбента обеспечивает высокую чистоту выделяемой ДНК за счет того, что кристаллический кварц обладает более высоким отрицательным зарядом поверхности по сравнению с аморфным силикагелем, что обеспечивает более высокую сорбционную емкость в отношении ДНК, а меньшая пористость кристаллов кварца по сравнению с частицами силикагеля обеспечивает более высокую эффективность удаления остаточных примесей используемых в процессе буферов, что, в конечном счете, обеспечивает более высокую чистоту искомого препарата ДНК.The use of crystalline quartz sand (GOST 22551-77, grade OOVS-010-B: "Quartz sand and vein quartz, enriched and premium") with a particle size of 10-50 microns as a sorbent ensures high purity of DNA released due to the fact that crystalline quartz has a higher negative surface charge compared to amorphous silica gel, which provides a higher sorption capacity with respect to DNA, and a lower porosity of quartz crystals in comparison with silica gel particles provides a higher efficiency ivnost remove residual impurities buffers used in the process, which ultimately provides a higher purity of the desired DNA product.

Состав набора для выделения ДНК:The composition of the kit for DNA isolation:

Набор состоит из 4-х буферов и сорбента, каждый из которых находится в отдельной пробирке и добавляется отдельно в реакционную смесь в соответствии с нижеприведенной методикой выделения ДНК, а также инструкции по выделению ДНК. Пробирки с ингредиентами набора находятся в картонной коробке с ячейками для их вертикального расположения.The kit consists of 4 buffers and a sorbent, each of which is in a separate tube and added separately to the reaction mixture in accordance with the DNA isolation procedure described below, as well as DNA isolation instructions. Test tubes with kit ingredients are located in a cardboard box with cells for their vertical arrangement.

Набор имеет следующий состав:The set has the following composition:

Лизирующий буфер (4 М раствор мочевины) - 1 мл;Lysing buffer (4 M urea solution) - 1 ml;

Связывающий буфер (2.5 М раствор хлористого натрия) - 3 мл;Binding buffer (2.5 M sodium chloride solution) - 3 ml;

Отмывочный буфер (80% раствор этилового спирта) - 15 мл;Washing buffer (80% ethanol solution) - 15 ml;

Элюирующий буфер (10 мМ Трис-HCl и 1 мМ Трилона Б с рН 8) -1,2 мл; Сорбент (50% суспензия кварцевого песка ГОСТ 22551-77, марка ООВС-01 О-В: «Кварцевый песок и жильный кварц, обогащенные и высшего сорта») с размером частиц 10-50 мкм в растворе 2.5 М хлористого натрия) - 1 мл.Elution buffer (10 mM Tris-HCl and 1 mM Trilon B with pH 8) -1.2 ml; Sorbent (50% suspension of quartz sand GOST 22551-77, grade OOVS-01 OV: “Quartz sand and vein quartz, enriched and premium”) with a particle size of 10-50 microns in a solution of 2.5 M sodium chloride) - 1 ml .

Примеры использования набора.Examples of using the kit.

Пример 1.Example 1

Для иллюстрации получения геномной ДНК приводим пример №1 - выделение ДНК из клеток крови человека с использованием данного набора.To illustrate the production of genomic DNA, we give an example No. 1 - the isolation of DNA from human blood cells using this kit.

Осадок белых клеток крови, полученных из 1 мл цельной крови, растворяли в 20 мкл лизисного буфера, после чего добавляли 100 мкл связывающего буфера, смесь перемешивали и добавляли 30 мкл суспензии сорбента, вновь перемешивали и оставляли на 10 мин при комнатной температуре, после чего добавляли 0,5 мл отмывочного буфера, перемешивали и центрифугировали при 5000 об/мин в течение 1 мин. Супернатант тщательно отбирали и отбрасывали, а к осадку добавляли 30 мкл элюирующего буфера, смесь пипетировали и помещали на 20 мин в водяную баню при +60°C, после чего центрифугировали при 5000 об/мин в течение 1 мин. Отбирали содержащий ДНК супернатант и измеряли концентрацию ДНК с помощью флуориметра. Выход обычно составлял 15-20 мкг ДНК из 1 мл крови, что соответствует максимальной величине. Степень очистки ДНК от примесей белков определяли спектрофотометрически по величине отношения А260/А280, которое было в пределах 1,8-2,0, что соответствует стандарту. Нативность ДНК и ее способность служить субстратом для ферментов модификации контролировали с помощью электрофореза в 0,8% агарозе, окрашивание ДНК осуществляли бромистым этидием (0,5 мкг/мл), фотографировали электрофореграммы в УФ-свете с использованием оранжевого фильтра.The precipitate of white blood cells obtained from 1 ml of whole blood was dissolved in 20 μl of lysis buffer, after which 100 μl of binding buffer was added, the mixture was stirred and 30 μl of a sorbent suspension was added, mixed again and left for 10 min at room temperature, after which it was added 0.5 ml of wash buffer was mixed and centrifuged at 5000 rpm for 1 min. The supernatant was carefully taken and discarded, and 30 μl of elution buffer was added to the precipitate, the mixture was pipetted and placed in a water bath at + 60 ° C for 20 min, after which it was centrifuged at 5000 rpm for 1 min. A DNA-containing supernatant was taken and the DNA concentration was measured using a fluorimeter. The yield was usually 15-20 μg of DNA from 1 ml of blood, which corresponds to the maximum value. The degree of DNA purification from protein impurities was determined spectrophotometrically by the value of the ratio A260 / A280, which was in the range of 1.8-2.0, which corresponds to the standard. DNA nativeness and its ability to serve as a substrate for modification enzymes was controlled by electrophoresis in 0.8% agarose, DNA was stained with ethidium bromide (0.5 μg / ml), and electrophoregrams were photographed in UV light using an orange filter.

Качество искомой ДНК проиллюстрировано электрофореграммами выделенной геномной ДНК и продуктов ее расщепления ферментами рестрикции, широко используемыми в молекулярной диагностике. На рис.1 приведены результаты выделения ДНК из клеток крови с использованием набора на основе аморфного кремнезема (прототип) (дорожка 1) и данного набора (дорожка 2). В качестве маркеров молекулярной массы использовали ДНК фага лямбда (дорожка М) и ДНК-лестницу из дрожжей (дорожка М′). Как видно из рис.1, выход геномной ДНК выше при использовании набора на основе кристаллического кварца (дорожка 2), чем при использовании аналогичного набора на основе аморфного кремнезема (дорожка 1), о чем свидетельствует сравнение интенсивности сигналов окрашенных бромистым этидием полосок ДНК на электрофореграмме. На рис.1 также видно, что молекулярная масса ДНК, полученной с помощью набора на основе кристаллического кварца (дорожка 2), в 2 раза больше, чем при использовании аналогичного набора на основе аморфного кремнезема (дорожка 1), о чем свидетельствует более низкая электрофоретическая подвижность искомой ДНК относительно маркеров молекулярной массы (дорожки М и М′).The quality of the desired DNA is illustrated by electrophoregrams of the isolated genomic DNA and its cleavage products by restriction enzymes, which are widely used in molecular diagnostics. Figure 1 shows the results of DNA extraction from blood cells using a kit based on amorphous silica (prototype) (lane 1) and this kit (lane 2). Lambda phage DNA (lane M) and a yeast DNA ladder (lane M ′) were used as molecular weight markers. As can be seen from Fig. 1, the yield of genomic DNA is higher when using a kit based on crystalline quartz (lane 2) than when using a similar set based on amorphous silica (lane 1), as evidenced by a comparison of the signal intensities of ethidium bromide stained DNA bands on an electrophoregram . Figure 1 also shows that the molecular weight of DNA obtained using a kit based on crystalline quartz (lane 2) is 2 times larger than when using a similar set based on amorphous silica (lane 1), as evidenced by the lower electrophoretic the mobility of the desired DNA relative to molecular weight markers (lanes M and M ′).

Количественный анализ выхода искомой ДНК в трех независимых выделениях ДНК из образцов крови с флуоресцентным измерением количества ДНК на приборе DyNa Quant 200 (компания GE) показал, что выход ДНК с использованием набора на основе кристаллического кварца был на 30-40% выше, чем в случае использования аналогичного набора на основе аморфного кремнезема.A quantitative analysis of the yield of the desired DNA in three independent DNA isolations from blood samples with fluorescence measurement of the amount of DNA on a DyNa Quant 200 instrument (GE company) showed that the DNA yield using a kit based on crystalline quartz was 30-40% higher than in the case of the use of a similar set based on amorphous silica.

Ключевым физико-химическим параметром, определяющим величину и прочность связывания ДНК с сорбентом, является величина поверхностного заряда частиц. Поэтому мы сравнили величину поверхностного заряда частиц кварца и кремнезема. Величины поверхностного заряда частиц кварца, входящего в состав данного набора, и аморфного силикагеля, являющегося компонентом коммерческих наборов для выделения ДНК, определяли как величину дзетта-потенциала с помощью прибора Zetasizer Nano ZS (компания Malvern). Величина дзетта-потенциала частиц кварца составила -50,9 мВт, а для трех партий аморфного кремнезема эта величина составила -13,6, -14,8 и -16,5 мВт соответственно, то есть величина дзетта-потенциала поверхности частиц кристаллического кварца кремнезема была более чем в три раза выше, чем у аморфного кремнезема, что и определяет более высокую сорбирующую способность частиц кварца в отношении ДНК.The key physicochemical parameter that determines the size and strength of DNA binding to the sorbent is the surface charge of the particles. Therefore, we compared the surface charge of quartz and silica particles. The surface charge of the quartz particles included in this kit and amorphous silica gel, which is a component of commercial DNA isolation kits, was determined as the value of the zetta potential using a Zetasizer Nano ZS device (Malvern). The zeta potential of quartz particles was -50.9 mW, and for three batches of amorphous silica this value was -13.6, -14.8, and -16.5 mW, respectively, i.e., the zeta potential of the surface of crystalline silica particles was more than three times higher than that of amorphous silica, which determines the higher sorption ability of quartz particles in relation to DNA.

Важнейшим критерием чистоты, полученной с помощью набора ДНК, является ее способность служить субстратом для ферментов модификации ДНК, используемых в молекулярной диагностике. В качестве контроля качества искомой ДНК использовали ее ферментативный гидролиз тремя рестрикционными энданиклеазами. На рис.2 представлены результаты гидролиза ДНК следующими эндонуклеазами - EcoRI (дорожка 1), BamHI (дорожка 2) и HindIII (дорожка 3). Каждый фермент был добавлен в количестве 1 единица на 1 мкг ДНК, инкубацию проводили при +37°C в течение 12 ч, анализ гидролизатов ДНК проводили в 0,8% агарозе, окрашивание ДНК осуществляли бромистым этидием (0,5 мкг/мл), фотографировали электрофореграммы в УФ-свете с использованием оранжевого фильтра. В качестве маркера молекулярной массы использовали ДНК-лестницу с шагом 1000 пар нуклеотидов (дорожки М). Как показал ферментативный гидролиз геномной ДНК тремя рестрикционными энданиклеазами, искомая ДНК является прекрасным субстратом для эндонуклеаз.The most important criterion for the purity obtained using a DNA kit is its ability to serve as a substrate for DNA modification enzymes used in molecular diagnostics. As a quality control of the desired DNA, its enzymatic hydrolysis with three restriction endanicleases was used. Figure 2 shows the results of DNA hydrolysis with the following endonucleases - EcoRI (lane 1), BamHI (lane 2) and HindIII (lane 3). Each enzyme was added in an amount of 1 unit per 1 μg of DNA, incubation was carried out at + 37 ° C for 12 h, analysis of DNA hydrolysates was carried out in 0.8% agarose, DNA staining was carried out with ethidium bromide (0.5 μg / ml), Electrophoregrams were photographed in UV light using an orange filter. A DNA ladder with a step of 1000 nucleotide pairs (lanes M) was used as a molecular weight marker. As shown by enzymatic hydrolysis of genomic DNA by three restriction endanucleases, the desired DNA is an excellent substrate for endonucleases.

Как видно из приведенных примеров, предлагаемый набор обеспечивает высокий выход ДНК, на 30-40% превышающий прототип и другие коммерческие наборы, а также высокую степень чистоты ДНК, что позволяет использовать ее в медицинской практике для диагностических целей.As can be seen from the above examples, the proposed kit provides a high DNA yield, 30-40% higher than the prototype and other commercial kits, as well as a high degree of DNA purity, which allows its use in medical practice for diagnostic purposes.

Предлагаемый набор, по сравнению с известными, имеет ряд существенных преимуществ.The proposed set, in comparison with the known, has a number of significant advantages.

1. Использование кристаллического кварца обеспечивает получение более высокого выхода препаратов ДНК по сравнению с прототипом.1. The use of crystalline quartz provides a higher yield of DNA preparations in comparison with the prototype.

2. Использование кристаллического кварца обеспечивает получение более высококачественных препаратов ДНК с более высокой молекулярной массой по сравнению с прототипом.2. The use of crystalline quartz provides a higher quality DNA preparations with a higher molecular weight compared to the prototype.

3. Компоненты набора являются физиологичными, обладают мягким денатурирующим действием, легко отмываются от сорбента и тем самым обеспечивают высокое качество получаемой ДНК и отсутствие остаточных примесей используемых буферов, что не может обеспечить ни один из известных наборов.3. The components of the kit are physiological, have a mild denaturing effect, are easily washed from the sorbent, and thereby ensure high quality of the DNA obtained and the absence of residual impurities of the buffers used, which cannot be provided by any of the known kits.

4. Набор состоит из легко доступных, нетоксичных компонентов и является наиболее дешевым из известных наборов для этих целей.4. The kit consists of readily available, non-toxic components and is the cheapest known kit for these purposes.

Набор разработан автором в лаборатории генной инженерии Федерального государственного бюджетного учреждения «Российский научный центр радиологии и хирургических технологий» Министерства здравоохранения Российской Федерации, прошел лабораторные исследования в НИИ особочистых биопрепаратов (г. Санкт-Петербург), институте акушерства и гинекологии им. Отто (г. Санкт-Петербург), НИИ вирусологии им. Д.И. Иваницкого (г. Москва) и готов к внедрению в широкую медицинскую практику.The kit was developed by the author in the laboratory of genetic engineering of the Federal State Budgetary Institution “Russian Scientific Center for Radiology and Surgical Technologies” of the Ministry of Health of the Russian Federation, underwent laboratory research at the Research Institute for Special Biological Drugs (St. Petersburg), Obstetrics and Gynecology Institute named after Otto (St. Petersburg), Research Institute of Virology. DI. Ivanitsky (Moscow) and is ready for implementation in wide medical practice.

Claims (1)

Набор для выделения ДНК, состоящий из лизирующего буфера на основе 3-10 М раствора мочевины, связывающего буфера на основе 2,5-5 М хлористого натрия, промывочного буфера на основе 80% этанола, элюирующего буфера на основе 10 мМ Трис-HCl и 1 мМ Трилона Б с pH 8, и сорбента, отличающийся тем, что в качестве сорбента ДНК он содержит кристаллический кварцевый песок с размером частиц 10-50 мкм. DNA isolation kit consisting of a lysing buffer based on a 3-10 M urea solution, binding buffer based on 2.5-5 M sodium chloride, washing buffer based on 80% ethanol, eluting buffer based on 10 mM Tris-HCl and 1 mm Trilon B with pH 8, and a sorbent, characterized in that as a DNA sorbent it contains crystalline quartz sand with a particle size of 10-50 microns.
RU2013149974/10A 2013-11-11 2013-11-11 Kit for dna recovery RU2539030C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013149974/10A RU2539030C1 (en) 2013-11-11 2013-11-11 Kit for dna recovery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013149974/10A RU2539030C1 (en) 2013-11-11 2013-11-11 Kit for dna recovery

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2539030C1 true RU2539030C1 (en) 2015-01-10

Family

ID=53288248

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013149974/10A RU2539030C1 (en) 2013-11-11 2013-11-11 Kit for dna recovery

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2539030C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2650865C1 (en) * 2016-11-29 2018-04-17 Общество с ограниченной ответственностью "Магнэтик" Set of reactives for dna purification
RU188424U1 (en) * 2018-08-02 2019-04-11 Мераб Георгиевич Чикобава DOSED FORM FOR DNA SELECTION
RU188425U1 (en) * 2018-08-02 2019-04-11 Мераб Георгиевич Чикобава DOSED FORM FOR DNA SELECTION
RU2753768C1 (en) * 2020-12-11 2021-08-23 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение «Российский Научный Центр Радиологии И Хирургических Технологий Имени Академика А.М. Гранова» Министерства Здравоохранения Российской Федерации Dna extraction kit

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2116795C1 (en) * 1996-07-10 1998-08-10 Владимир Иванович Евтушенко Set for dna isolation

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2116795C1 (en) * 1996-07-10 1998-08-10 Владимир Иванович Евтушенко Set for dna isolation

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2650865C1 (en) * 2016-11-29 2018-04-17 Общество с ограниченной ответственностью "Магнэтик" Set of reactives for dna purification
RU188424U1 (en) * 2018-08-02 2019-04-11 Мераб Георгиевич Чикобава DOSED FORM FOR DNA SELECTION
RU188425U1 (en) * 2018-08-02 2019-04-11 Мераб Георгиевич Чикобава DOSED FORM FOR DNA SELECTION
RU2753768C1 (en) * 2020-12-11 2021-08-23 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение «Российский Научный Центр Радиологии И Хирургических Технологий Имени Академика А.М. Гранова» Министерства Здравоохранения Российской Федерации Dna extraction kit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3696238B2 (en) Nucleic acid purification composition and method
JP4585123B2 (en) Method for isolating DNA from biomaterial
Shlomai et al. Reversible decatenation of kinetoplast DNA by a DNA topoisomerase from trypanosomatids
RU2539030C1 (en) Kit for dna recovery
JP2002542780A (en) Nucleic acid purification method using silicon carbide
EP1075548A1 (en) Electrical integrated nucleic acid isolation, purification and detection
EP0229442A1 (en) Accelerated nucleic acid reassociation method
CN116926065B (en) Nucleic acid extraction kit suitable for detecting pathogenic microorganisms and host residues and extraction method thereof
US6268492B1 (en) Methods for purifying non-chromosomal nucleic acid molecules from cells
DE68924601T2 (en) CLEANING Q-BETA REPLICASE.
Arnold et al. Heterogeneity of chromatin: fractionation of sonicated rat liver chromatin by partial precipitation with Mg2+
Geisselsoder et al. In vivo transcription patterns of temperate coliphage P2
CN102115739B (en) Method, reagent and kit for isolating nucleic acid
TW201114467A (en) Method, agent, and kit for isolating nucleic acids
EP1723233A1 (en) Method for enriching and/or separating prokaryotic dna using a protein that specifically bonds to unmethylated dna containing cpg-motives
ES2665280T3 (en) Methods for the extraction and purification of components of biological samples
AU2004243576A1 (en) Method for obtaining plasmid-DNA by means of an aqueous biphasic system
RU2116795C1 (en) Set for dna isolation
RU2650865C1 (en) Set of reactives for dna purification
AU2002308753B2 (en) Acetate-free purification of plasmid DNA on hydroxyapatite
JP5101102B2 (en) Method for extracting nucleic acids
JP2001526888A (en) Method for separating short and long chain nucleic acids
AU2002308753A1 (en) Acetate-free purification of plasmid DNA on hydroxyapatite
RU2422532C2 (en) Method of recovery low-molecular nuclear ribonucleoproteids (rnp) from tissues and organs of mammals
CN85107120A (en) Recombinant DNA and uses thereof

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191112