实验指南

DNA/RNA 同时提取怎么做:共提、分相与分提的选择

当样品量有限或需要从同一份样本同时获得 DNA 和 RNA 时,共提取可以最大化利用样品。本文梳理 TRIzol 分相回收 DNA/RNA、柱式共提试剂盒原理、共提取的交叉污染风险(DNA 残留污染 RNA、RNase 影响 DNA 质量),以及共提与分提的选择原则,帮助根据样本类型和下游需求选择合适的提取路线。

更新于 2026-08-24 4 分钟
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什么时候需要 DNA/RNA 同时提取

大多数情况下,DNA 和 RNA 是分开提取的,因为两者的化学性质和下游要求差异很大。需要同时提取(共提取)的典型场景包括:

  • 样品量极少:如穿刺活检、单胚胎、微量临床样本,无法分成两份分别提取。
  • 需要同源对比:同一份细胞或组织里同时要看基因组变异(DNA)和表达水平(RNA),分两份提取会引入取样差异。
  • 多组学建库:同时做 RNA-seq 和 WES/WGS 时,从同一份裂解物分流可以减少批次效应。

如果样品充足,优先选择分提——DNA 和 RNA 各自走优化路线,质量和产率都更可控。共提取本质上是质量上的折中。

共提取的两种主流路线

路线 A:TRIzol 一相法分相回收

TRIzol(或类似酚-胍盐裂解液)裂解后加入氯仿分层,会形成三层:上层水相含 RNA,中间层和有机相含 DNA 和蛋白。这是经典的”一份裂解液、分相回收 DNA/RNA”路线。

操作要点:

  1. 样品加入 TRIzol 充分裂解匀浆。
  2. 加入氯仿,剧烈混匀后离心分相。
  3. 上层水相:含 RNA,转移到新管,异丙醇沉淀得到 RNA。
  4. 中间层 + 有机相:含 DNA。先用乙醇沉淀 DNA(DNA 在有机相),再用 0.1 M 柠檬酸钠-乙醇溶液洗涤,最后溶解。
  5. 蛋白可以从剩余有机相异丙醇沉淀回收(一般不常用)。

优点:一份裂解液同时拿到 DNA/RNA/蛋白,样品利用率高。
缺点:DNA 质量通常不如专用 DNA 提取试剂盒,片段偏短;RNA 容易被中间层 DNA 污染;操作步骤多,RNase 防控压力大。

路线 B:柱式共提试剂盒

商品化共提试剂盒(如 AllPrep DNA/RNA 系列)的原理是:裂解液过柱时,RNA 结合到 silica 膜,流出液再吸附 DNA 到第二根柱或用另一套缓冲液回收。流程更标准化、操作更短。

优点:流程短、DNase/RNase 抑制更可控、批次重复性好。
缺点:成本高,对某些样本类型(脂肪多、多糖多)回收率不稳定,需验证。

共提取的核心风险:交叉污染

共提取最大的质量风险是 DNA 与 RNA 互相污染,这会直接破坏下游定量。

RNA 被 DNA 污染

TRIzol 分相时如果吸到中间层,或柱式法 DNA 未完全结合,RNA 中会残留基因组 DNA。表现为:

  • Nanodrop 显示 RNA 浓度偏高(DNA 也吸 260 nm)。
  • 反转录后 qPCR 出现基因组扩增(无 RT 对照也有扩增)。
  • 电泳看到高分子量基因组拖带。

控制方法:参考 RNA 提取完整流程,在 RNA 溶解后做柱上或溶液 DNase I 处理。DNase 处理后必须失活或去除干净,否则会降解后续 PCR 模板。

DNA 被 RNA 污染

柱式法或 TRIzol 中间层回收 DNA 时,残留 RNA 会让 DNA 定量虚高,并影响酶切、PCR。

控制方法:

  • DNA 沉淀洗涤要充分,TRIzol 路线用柠檬酸钠-乙醇多次洗涤。
  • 必要时用 RNase A 处理(注意:RNase A 极耐热,残留会持续降解后续 RNA 实验,处理 DNA 后的耗材不要混用于 RNA 实验)。

RNA 降解反过来影响 DNA

RNA 严重降解时释放的核苷酸和片段会影响 DNA 沉淀和定量。共提样品如果保存不当、RNase 暴露,RNA 先降解,DNA 的纯度也会受牵连。参考 RNA 完整性判断 先评估 RNA 状态。

质量评估

共提取后必须分别评估 DNA 和 RNA 质量,不能只看总浓度:

指标RNA 合格DNA 合格
A260/2801.8-2.11.7-1.9
A260/230>1.8>1.5
完整性RIN ≥7 或 28S:18S ≈ 2:1凝胶主带清晰,无明显降解拖带
纯度风险DNA 残留(无 RT 对照扩增)RNA 残留(浓度虚高)

A260/230 偏低通常是胍盐、酚或乙醇残留,参考 核酸提取 260/230 低。A260/280 异常参考 提取纯度低。

共提还是分提:选择原则

情况推荐路线
样品充足,DNA/RNA 用途独立分提,各走专用试剂盒
样品极少,必须同源共提,优先柱式试剂盒
同时做 RNA-seq + WGS共提并分别做完整 DNase/RNase 处理
TRIzol 共提但 DNA 要做长片段 PCR不推荐,TRIzol 回收 DNA 片段偏短
多糖/多酚样本共提回收率波动大,建议分提并验证

常见问题速查

现象可能原因下一步
RNA 浓度高但 RIN 低RNA 降解 / 共提时 RNase 暴露参考 RNA 降解排查
无 RT 对照也有 qPCR 扩增RNA 中残留基因组 DNA加 DNase 处理,重新定量
DNA 浓度虚高、酶切不动RNA 残留RNase A 处理后重新纯化
共提后两相产率都低裂解不充分 / 分相不清优化匀浆,氯仿比例和离心力要到位
A260/230 普遍偏低洗涤不彻底 / 乙醇残留增加 75% 乙醇洗涤次数,晾干后再溶解

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