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革兰氏阳性/阴性细菌基因组 DNA 提取方案:1 小时无酚氯仿一管通用

发布时间:2026-07-28

YALEPIC® 细菌基因组DNA提取试剂盒(不含RNase A,YC22013) 专为微生物实验室设计,基于改良硅胶膜离心柱法,一套流程兼容革兰氏阴性菌 + 革兰氏阳性菌所有常规科研菌株。全程无苯酚·无氯仿·无乙醇沉淀,标准化操作1小时内批量完成多组提取。高效去除RNA、杂蛋白、脂类及PCR抑制因子,提取DNA高纯度、高完整性。产物直接用于PCR、qPCR、酶切、Southern Blot、16S rRNA / 宏基因组测序、文库构建等下游实验。品牌YALEPIC,国家高新技术企业,¥375/50T,常温运输。

🔴 做细菌DNA提取,这4个坑你踩过几个?

🧱

G⁺菌壁破不开

金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌等革兰氏阳性菌肽聚糖层厚达20–80nm,普通化学裂解收效甚微。不加溶菌酶预处理,DNA产量不到阴性菌的1/10,16S PCR结果反复失败。

☣️

酚氯仿天天用

传统CTAB/酚氯仿法每一步都在通风橱里做,试剂有毒、废液处理麻烦。研究生最怕被分配到”提细菌DNA”这个任务——一整天泡在通风橱,皮肤接触风险让新人避之不及。

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RNA残留干扰

不配RNase A的试剂盒能做到什么程度?很多实验室担心RNA污染导致Nanodrop读数虚高、qPCR定量不准。普通裂解液去除RNA能力有限,OD值好看但实际dsDNA浓度堪忧。

📉

批次间飘忽不定

同一株大肠杆菌,今天提出来的DNA做PCR漂漂亮亮,下周重提就全是引物二聚体。自制裂解液每次pH微调、离心温度波动、吸附柱批次差异……手动操作步骤越多,重现性越像开盲盒。

⚙️ 硅胶膜离心柱法的4步闭环——从菌液到纯化DNA

1️⃣

采集菌体
离心收集

10⁶~10⁸ cells
1.5ml离心管

2️⃣

裂解破壁
Protease K

G⁺需自备
溶菌酶预处理

3️⃣

过柱结合
洗脱RNA蛋白

双重洗涤
去除抑制物

4️⃣

YGE洗脱
即用DNA

高纯度
OD260/280 1.7~1.9

🔍 技术原理详解

裂解阶段:优化裂解液(YGT Buffer)含高浓度离液盐与变性剂,协同蛋白酶K(Proteinase K)在55–70℃条件下快速释放细菌基因组DNA。对于革兰氏阳性菌,建议先在37℃用溶菌酶(lysozyme,自备)预处理30分钟,使肽聚糖层初步降解后再进裂解步骤,可显著提升产量——这是Nature旗下多篇2024年纳米孔WGS比较研究中确认的标准化策略。

结合阶段:裂解液中加入结合缓冲液(YG Buffer),调节盐浓度和pH使DNA专一性吸附于硅胶膜(Pure Columns YM),而RNA、蛋白、脂类及PCR抑制物随溶液流出——这与经典Boom硅胶膜核酸纯化原理一致(Boom et al., 1990, J Clin Microbiol)。

洗涤与洗脱:双重洗涤缓冲液(Wash Buffer GA / GB)依次去除残留盐离子和有机杂质,最后YGE Buffer低盐洗脱获得高纯度DNA。全程不需要苯酚、氯仿、异丙醇沉淀,也无须乙醇洗涤——通风橱外的提取流程让实验室安全等级大幅提升。

⭐ 6大优势,让细菌DNA提取回归简单

🦠

G⁺ G⁻ 全部通吃

大肠杆菌、沙门氏菌、金葡菌、枯草杆菌、铜绿假单胞菌、乳酸菌……一套试剂盒搞定革兰氏阴性菌与阳性菌所有常规科研菌株。G⁺菌加溶菌酶预处理即可无缝接入标准流程。

⏱️

1小时批量完成

裂解→结合→洗涤→洗脱,标准化四步流程1小时内完成多组样本。相比CTAB法节省3–4小时,尤其适合微生物组研究中动辄数十上百份样本的批量化处理。

🛡️

绝对无酚氯仿

全流程不使用苯酚、氯仿等有毒有机溶剂,无需乙醇沉淀。操作人员脱离通风橱限制,实验室安全合规成本显著下降,新手培训周期缩短。

🧹

杂质去除彻底

专属缓冲体系高效剥离RNA、杂蛋白、脂类及PCR抑制因子。自然去除大部分RNA——若实验要求完全无RNA残留,可自配RNase A灵活补充,适配不同标准。

📐

宽动态范围

适配10⁶~10⁸个细菌细胞,最大可到2.0×10⁹个菌体。无论3ml低浓度菌液还是单菌落浓集样本,统一流程即可覆盖——稀释或浓缩菌液都无需切换方案。

📦

常温运输·室温保存

支持常温运输,无需冷链。日常于10~30℃室温干燥避光存放即可,对实验室冰箱空间零占用,尤其适合经费有限的中小型微生物实验室。

🔬 6大前沿应用方向:从16S测序到合成生物学

🧬

16S rRNA 扩增子测序

微生物组研究的基础管线。用YC22013提取的DNA可直接送16S V3-V4或全长rRNA operon测序(PacBio/Nanopore),无需额外纯化。高纯度DNA确保全长16S扩增无抑制,兼容QIIME 2/DADA2下游分析流程。典型应用:肠道菌群、土壤微生物组、水体微生物生态。

🗺️

Shotgun宏基因组测序

不限于16S——提取的基因组DNA涵盖全部功能基因信息,适配Illumina/华大平台shotgun宏基因组建库。DNA片段完整、无PCR抑制物残留,确保G⁺菌和G⁻菌的测序覆盖度均一,避免因提取偏差导致的群落结构误判。典型应用:ARG抗性基因筛选、代谢通路注释、新基因挖掘。

🧪

细菌全基因组测序(WGS)

无论是Illumina短读长组装还是Nanopore长读长闭环基因组,YC22013提供的高完整性DNA均可满足。2024年Nature子刊Nature旗下比较了多款商业提取试剂盒对纳米孔测序的影响(Kruasuwan et al., Sci Rep 2024),结论表明:酶解+硅胶膜策略在G⁺菌的基因组组装质量上表现优异。典型应用:病原菌流行病学溯源、质粒回收、全基因组MLST。

💊

AMR耐药基因检测

WHO GLASS全球抗微生物药物耐药性监测系统强烈推荐WGS用于AMR监测。YLCPIC提取的高纯度DNA直接用于qPCR检测耐药基因(如mecA、blaNDM、vanA、mcr-1),或送WGS进行全基因组抗性预测。典型应用:医院感染控制、畜牧养殖耐药监测、食源性病原耐药谱分析。

🔢

分子分型(MLST / PFGE)

多位点序列分型(MLST)和脉冲场凝胶电泳(PFGE)对DNA完整性和纯度要求极高。YC22013提取的DNA片段完整、无核酸酶残留,适用于长达7对管家基因的PCR扩增及限制性酶切。典型应用:病原菌暴发溯源、院内感染链追踪、食源性疾病调查。

🍶

食品安全·发酵工程·合成生物学

从食品病原菌检测到益生菌工业菌株筛选,从发酵罐工程菌身份验证到合成生物学底盘细胞基因型确认——YC22013覆盖G⁺(乳酸菌、芽孢杆菌)和G⁻(醋酸菌、大肠杆菌工程菌),一盒匹配全实验室日常细菌DNA提取需求。典型应用:发酵菌种质控、CRISPR编辑验证、工程菌株基因型鉴定。

📋 典型菌株参考表(起始量 · 产量 · 推荐应用)

菌株类型 代表菌株 推荐起始量 预计DNA产量 典型下游应用
G⁻ 肠杆菌 E. coli / Salmonella 1~2 ml 过夜菌液 10~20 μg PCR · 酶切 · WGS · 质粒检测
G⁻ 非发酵菌 P. aeruginosa / Acinetobacter 1~2 ml 过夜菌液 8~15 μg AMR qPCR · MLST · 16S
G⁺ 球菌 S. aureus / E. faecalis 1~2 ml + 溶菌酶预处理 5~12 μg ⚠ Nanopore WGS · PFGE · mecA检测
G⁺ 芽孢杆菌 B. subtilis / B. cereus 1~2 ml + 溶菌酶预处理 5~10 μg ⚠ 16S · 文库构建 · 菌种鉴定
G⁺ 乳酸菌 Lactobacillus / Bifidobacterium 2~3 ml + 溶菌酶预处理 6~12 μg ⚠ 16S · 益生菌分型 · 发酵质控

⚠ 标记的G⁺菌需加溶菌酶37℃预处理30分钟,否则产量会大幅降低。上表产量为参考值,实际结果与培养时间、菌龄、培养基有关。

📦 产品规格与组分明细

产品货号

YC22013

规格

50 T

目录价

¥375

保存条件

10~30℃ 常温

📋 试剂盒组分明细(YC22013, 50T)

序号 产品组分 规格 功能
① YGT Buffer 15 ml 裂解缓冲液,含离液盐与变性剂
② YG Buffer 15 ml 结合缓冲液,调节pH使DNA吸附硅胶膜
③ Wash Buffer GA 13 ml 第一洗涤液,去除蛋白与脂类
④ Wash Buffer GB 16 ml 第二洗涤液,去除盐离子与抑制物
⑤ YGE Buffer 15 ml 洗脱缓冲液,低盐释放高纯度DNA
⑥ Proteinase K 1.2 ml 蛋白酶K,消化核蛋白释放DNA
⑦ Pure Columns YM 50 T 硅胶膜离心吸附柱(含收集管)

💡 自备试剂:溶菌酶(用于G⁺菌预处理,可选)、无水乙醇(如洗涤液需稀释)。

📊 三种主流提取方法横向对比

对比维度 YALEPIC 硅胶膜柱法 传统酚氯仿法 磁珠法
提取原理 硅胶膜特异性吸附 有机溶剂液液萃取 超顺磁珠可逆吸附
单次提取耗时 ~1 小时 3~4 小时 30~60 分钟
有毒试剂 ✘ 无 苯酚·氯仿·异戊醇 ✘ 无
设备要求 台式离心机 通风橱 + 离心机 磁力架 / 自动化仪器
DNA纯度 A260/280 1.7~1.9 ✓ 1.6~2.0(波动大) 1.7~1.9
DNA片段完整性 完整基因组片段 剪切风险高 较好(手动) / 剪切(自动化)
G⁺菌破壁支持 ✓ 溶菌酶预处理接入 ✓ 溶菌酶 + 超声 ✓ 酶解 + 珠磨
高通量能力 中(多柱并行) 低 高(自动化友好)
成本 低 · ¥7.5/次 最低 较高(仪器摊销)
操作难度 ★★(标准化) ★★★★(经验依赖) ★★★
保存与运输 常温 ✓ 自配试剂需冷冻 部分需冷链

💡 选型建议:中等通量日常科研选硅胶膜柱法(平衡性最优);大批量自动化产线选磁珠法;经费极紧的课题组合成生物学基础操作可用酚氯仿法但需承担安全与重现性代价。

❓ 常见问答(FAQ)

Q1:这款试剂盒能提取哪些细菌的基因组DNA?

通用革兰氏阴性菌与革兰氏阳性菌所有常规科研菌株,适配绝大多数实验室常见细菌样本。G⁻菌如大肠杆菌、沙门氏菌、铜绿假单胞菌等可直接裂解;G⁺菌如金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、乳酸菌等需先用溶菌酶预处理30分钟。

Q2:试剂盒不含RNase A,会影响DNA提取纯度吗?

不影响基础提取效果。试剂盒自带优化缓冲体系,可自然去除大部分RNA杂质。若实验需完全去除RNA残留(如Nanopore建库、精确qPCR定量),可自行搭配常规RNase A使用,灵活适配不同实验标准——这也是本产品不含RNase A定价更低的原因。

Q3:提取过程需要用到苯酚、氯仿有毒试剂吗?

完全不需要。采用改良硅胶膜离心柱法,全程规避苯酚、氯仿等有害有机溶剂,也无需乙醇沉淀步骤。操作人员脱离通风橱限制,实验安全无污染,新手经一次培训即可上手。

Q4:一次最多能处理多少细菌菌体?

标准单次适配10⁶~10⁸个细菌细胞,最大可承载2.0×10⁹个革兰氏阴性/阳性菌菌体。满足常规及中高浓度菌液样本提取——无需因菌液浓度差异切换方案,仅调整起始体积即可。

Q5:提取的细菌DNA可做哪些下游实验?

提取的高纯度完整基因组DNA可直接用于限制性酶切、普通PCR、Real-Time PCR荧光定量、Southern印迹杂交、基因文库构建、菌种测序、16S rRNA扩增子测序、宏基因组shotgun测序、Nanopore长读长WGS、AMR耐药基因检测等下游分子生物学实验。

Q6:整套提取实验大概需要多长时间?

按标准操作流程,1小时内即可完成多组细菌样本的裂解、结合、洗涤、洗脱全套DNA提取流程。G⁺菌因溶菌酶预处理需额外30分钟(可与其他步骤并行)。适合微生物组研究中数十至上百份样本的批量化处理。

Q7:可以提取真菌、酵母等其他微生物DNA吗?

不可以。本试剂盒专为细菌细胞壁裂解体系设计,不适配酵母、真菌等真核微生物——此类样本细胞壁含几丁质成分,需专用真菌基因组DNA提取试剂盒(如YALEPIC多糖多酚植物/真菌DNA提取试剂盒)。本产品聚焦细菌,做精做专。

Q8:提取DNA出现纯度低、有蛋白残留怎么办?

建议三点排查:①严格控制菌样投入量不超过2.0×10⁹个细胞,过量会过载硅胶膜容量;②确保充分裂解,G⁺菌务必加溶菌酶预处理;③检查蛋白酶K活性是否足够(建议-20℃保存)。按说明书规范操作即可保障DNA高纯度,无实验抑制干扰。

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细菌DNA提取,交给专业的人

G⁺G⁻全兼容 · 1小时无酚氯仿 · 常温运输
从基础PCR到Nanopore WGS,一套流程适配你的全部细菌实验需求

常见问题

革兰氏阳性/阴性细菌基因组 DNA 提取方案:1 小时无酚氯仿一管通用是怎么回事?
YALEPIC® 细菌基因组DNA提取试剂盒(不含RNase A,YC22013) 专为微生物实验室设计,基于 […]
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