DNA数据存储中DNA保存技术的研究进展与挑战

数据信息的规模呈指数级增长与现有存储介质储存能力不足的矛盾日益凸显,亟需通过开发新型介质解决相应问题。DNA基于其数据存储密度超高、能耗低及寿命长等特点,作为一种新兴的数据存储媒介备受关注,尤其在海量“冷数据”存储方面,有望替代现有存储方式。在数据存储过程中,DNA的有效保存是其中重要的一环,该环节直接影响数据的存储密度、稳定性、存储时间,以及数据的写入和读取。针对目前文献中关于DNA保存技术的介绍较少,该文综述了数据存储中DNA保存技术的研究进展和策略,讨论了现有的DNA保存技术应用在DNA数据存储中面临的困难与挑战,对DNA数据存储的实现方式进行了展望。

游离DNA保存管中咪唑烷基脲的定量检测方法

目的:建立游离DNA保存管中咪唑烷基脲的定量检测方法。方法:利用咪唑烷基脲水溶液中含有的尿囊素和甲醛的缩合片段,可以与Nash’s试剂反应生成黄色的产物[3,5-二乙酰基-1,4-二氢二甲基吡啶(DDL)],以其吸光度与咪唑烷基脲浓度成正相关的特性来测定咪唑烷基脲的含量。优化使用本方法检测该类产品的线性范围,考察其定量限、精密度及准确度、特异性指标,并以所建立的方法初步用于游离DNA保存管检测。结果:本方法检测的线性范围确定为0.025~1.6 mg·mL^(-1),定量限为0.057mg·mL^(-1),以高、中、低浓度样品评估方法精密度,其标准偏差均不大于10%。检测咪唑烷基脲国际标准品配制的模拟样品,其回收率在85%~115%范围内,且其结果不受常见添加剂的干扰;用所建立的方法检测了两批两种规格的细胞游离DNA保存管,结果均符合产品的技术要求。结论:所建立的方法可以用于游离DNA保存管中咪唑烷基脲的定量检测。

游离DNA保存管中甘氨酸含量的测定方法与应用

目的建立游离DNA保存管中甘氨酸的定量检测方法。方法利用氨基酸在酸性溶液中能与茚三酮作用生成蓝紫色化合物,以其570 nm处吸光度与甘氨酸浓度成正相关的特性来测定甘氨酸的含量。优化使用本方法在检测该类产品的线性范围,考察其定量限、精密度及准确度、特异性指标,并以所建立的方法初步用于游离DNA保存管检测。结果本方法检测的线性范围确定为0.63~10.00 mmoL/L,定量限为2.00 mmoL/L。以高、中、低浓度样品评估分析内精密度,其标准偏差均不大于10%。检测以甘氨酸国家标准品配制的模拟样品,其回收率在85%~115%范围内,且其结果不受常见添加剂的干扰作用。用所建立的方法应用于医疗机构所使用的游离DNA保存管的检测,结果均符合产品的技术要求规定。结论所建立的方法可以用于游离DNA保存管中甘氨酸的定量检测。

论人类个体原始DNA保存的价值

DNA的遗传和变异是人类延续和进化的本源;在外界环境影响下,DNA遗传、突变与人类疾病的产生具有密切的关系;因此人类个体原始DNA资料对于研究疾病的发展进程和日后的个性化诊疗具有不可替代的作用,将其作为健康档案保存对于国家和个人都具有特殊的价值。

现场DNA物证证据的提取、保存及检验应用进展

目的为了给刑事案件诉讼提供准确可靠的证据,在办理凶杀、强奸等多种刑事案件时,经常需要对各种来源于人体的生物检材进行个人同一认定检验。方法利用法医DNA技术对现场提取的血液(斑)、精液(斑)、唾液(斑)、人体组织、骨骼等检材进行检验,为案件侦破提供科学依据或线索;利用DNA数据库技术更大的发挥法医DNA技术在许多案件侦破中的应用,还可以利用法医DNA技术对灾难性事件(案件)中确定死亡人数、对受害者的身源进行鉴别。

单细胞凝胶电泳用于检测低温保存的真鲷(Pagrosomus major)精子DNA损伤

应用单细胞凝胶电泳(SCGE)方法,对超低温冷冻保存的真鲷精子DNA的损伤状况进行了检测研究。针对研究对象,在实验过程中对传统的碱性单细胞凝胶电泳在铺胶方法、电泳条件等进行了改进。对精子细胞进行预处理,在碱性电泳液中使核DNA双链解链变性后电泳,EB染色10min后,在荧光显微镜下观察,每次随机观察50个左右的核DNA。结果表明,对荧光显微镜下观察到的精子核按彗尾长度及荧光强度划分等级,出现损伤的精子核DNA的损伤程度主要为轻度损伤和中度损伤,很少见有完全损伤的真鲷精子核。对比真鲷冷冻精液与新鲜精液的精子DNA的损伤状况,表明仅用30%DMSO冷冻精子DNA损伤状况与鲜精差异显著(P>95%),其他冷冻方法保存的精子与鲜精差异不显著(P>95%)。

封口处理对保存在silica膜上的人全血DNA质量的影响

目的:探索一种可延长室温下人全血DNA保存时间的方法。方法:分为封口膜和无封口膜两组,每组样品分别在室温保存第0 d、6 d、10 d、14 d、18 d、20 d、22 d及24 d时测定浓度、完整性及剩余体积。结果:随着时间延长,保存在silica膜上的DNA随体积的减少浓度上升,DNA纯度变化则不明显,DNA在第10 d出现降解现象,第24 d降解严重。无封口膜组于第20 d剩余体积低于检测要求最低值,封口膜组于第24 d剩余体积低于检测要求最低值。结论:保存在silica膜上的DNA可室温保存至少24 d。

鱼类种质保存研究进展

开展鱼类种质保存的研究,不仅可以保护鱼类种质资源和生物多样性,而且也是对鱼类种质资源进行有效开发和利用的前提条件。目前鱼类种质保存包括分子(DNA)保存、细胞保存和活体保存等。其中,分子(DNA)保存按照技术难易程度分为基因组DNA保存、基因组文库保存、cDNA文库保存、DNA芯片保存4种;细胞保存一般可分为配子保存、胚胎保存、细胞系保存3种;而活体保存按鱼类生长环境不同可分就地保护和易地保护2种。综述了多种海、淡水鱼类种质保存的研究现状与进展,包括鲤科、鲆科、鲷科、鲱科以及鲽科等科鱼类种质保存的具体情况,为我国鱼类种质保存提供参考资料,同时对今后鱼类种质保存研究提出了展望。

DNA数据库:实践、困惑与进路

DNA鉴定技术在诉讼中发挥着显著的证明作用。我国自建立法庭科学DNA数据库以来,各地数据库之规模、应用逐步扩大,取得一定实践成效。然而,数据库的运作也存在法律困惑:如何完善立法规范,如何平衡强制采样与正当程序的冲突,如何兼顾DNA信息保存与隐私权保护的目标,如何权衡数据库推广与司法资源有限的矛盾。DNA数据库的制度完善须理性选择立法模式,整合各地既有规范。应在《刑事诉讼法》第130条"人身检查"规定的基础上,细化DNA采样程序;综合考虑案件性质、犯罪危害程度和有利于犯罪分子改造等因素明确入库范围;健全信息保密和救济机制,对DNA数据库的用途、信息保存和销毁期限、违法使用DNA信息的制裁措施加以规范;此外,还应强化质量控制与监督机制。

蓝绿藻基因组DNA提取方法的比较研究(英文)

分子生物学技术已广泛渗入微藻研究的各个领域,其中DNA的抽提和保存技术尤为重要.作者介绍了商业试剂盒、CTAB和Wizard3种具有代表性的DNA抽提方法,将其应用于绿色微囊藻和铜绿色微囊藻基因组DNA的抽提中,并对这3种方法的抽提有效性、纯度、数量、DNA完整性和PCR扩增能力进行了比较.结果显示:尽管CTAB和Wizard方法提取DNA质量和纯度较高,适合PCR扩增、克隆和酶切反应,但改进的CTAB法是最有效、最经济和最方便的DNA抽提方法.另一方面,我们发现用乙醇固定微囊藻细胞是比较好的策略,通过优化固定时间、固定剂浓度、固定温度可得到高质量的核苷酸用于进一步的分子生物学研究.

脐带血基因组DNA的简单快速提取方法

目的:一种从人脐带血中快速提取基因组DNA的方法探索。方法:取新鲜抗凝脐带血,以无菌超纯水除去红细胞,再用碘化钾破碎白细胞,获取基因组DNA。结果:碘化钾法提取的基因组DNA经电泳检测条带明亮,含量及纯度均较高,可用于PCR扩增。结论:本实验建立的脐带血基因组DNA提取方法具有操作简便、快速和低成本的特点,适用于临床检测和研究。

桃嫩叶及DNA处理方法用于RAPD分析的探讨

将桃 (AmygdaluspersicaL .)幼嫩叶 ,用格兰仕微波炉中火档干燥处理 3min、6min ,其中 6min处理明显影响DNA扩增 ;3min处理对DNA扩增没有太大的影响。桃幼嫩叶三种保存方式 ( - 72℃ 1 2 - 1 8d ,- 2 0℃ 30d ,- 2 0℃ 2 40d)DNA的质量和扩增带均较好。DNA在两种温度 ( 4℃和 - 2 0℃ )下保存 2 1 0d ,经过对其扩增 。

用于DNA提取的胡杨叶片非低温保存方法研究

为解决在一定时间内DNA提取野外采样的携带与运输问题,本研究就用于DNA提取的胡杨叶片的非低温保存方法进行了探索。研究结果表明,在选用的5种胡杨叶片非低温保存方法中,70%乙醇,加入50mmol/LEDTA的70%乙醇以及TE缓冲液的保存效果欠佳,保存4d时获得的DNA多降解成弥散片段;采用硅胶干燥保存和SDSDNA提取液保存方法处理的胡杨叶片,在保存20d时仍能获得完整性好、纯度高的DNA大片段。AFLP证明硅胶干燥保存和SDSDNA提取液保存的叶片可取得与新鲜叶片提取DNA相一致的实验效果,该两种方法可作为胡杨野外采样选用的保存方法。