①分析基础研究和疾病研究中的基因表达； 

②跟踪对药疗的反应（例如，在抗病毒诊治期间和之后监测病毒滴度）；

③识别新物种并深入了解进化过程（例如，Ancient DNA分析）； 

④对人类、动物和植物中引起传染病暴发的病原体进行监测和分类（例如：2019-nCoV检测）；

⑤通过微生物检测和量化监测食品和水； 

⑥诊断疾病（如基因疾病，癌症，免疫学缺陷）。

核酸的分离是现代科学的重要成果之一，它给人类生活带来了大的进步。随着高通量和自动化提取技术的应用，大大简化了DNA或RNA的分离过程。此外，下一代测序技术的发展推动了核酸分离纯化市场的发展，因为DNA和RNA的纯化对获得准确的核酸数据起着极其重要的作用。

1、保证核酸一级结构的完整性

2、排除其它分子的污染（如提取DNA时排除RNA的干扰）

3、核酸样品中不应存在对酶有抑制作用的有机溶剂和高浓度的金属离子

4、尽可能降低蛋白质、多糖和脂类等大分子物质

核酸提取纯化方法众多，但关键性试剂原料的质量直接影响着核酸提取的纯度和质量，下面我们介绍一下常见的几款核酸提取用试剂原料。

焦碳酸二乙酯（DEPC）：是一种强烈但不彻底的RNA酶抑制剂，他通过和RNA酶的活性基因团组氨酸的咪唑环结合使蛋白质变性，从而抑制酶的活性。可以用作抗菌添加剂、组氨酸残基改性剂，以及用于亚胺转变为氨基甲酸酯的试剂。

在溶液中浓度约为 0.1% (v/v) 时可使 RNase 失活，从而防止RNA被降解。

用作RNA酶抑制剂。用于提取RNA。

蛋白酶K是一种枯草蛋白酶类的高活性蛋白酶，用于生物样品中蛋白质的一般降解。灭活核酸酶(DNase和RNase) , DNase和RNase也用于去除不需要的核酸,有人使用蛋白酶替代DEPC处理水，蛋白酶K是一种切割活性较广的丝氨酸蛋白酶。它切割脂族氨基酸和芳香族氨基酸的羧基端肽键。在较广的pH范围内均有活性(pH4-12.5)温度范围37-60度盐浓度3mGuHCI或4m尿素中均有活性，在一些去污剂:Tween20 (5%)、Triton X-100 (1%)和SDS (1%)条件下也有活性。蛋白酶K的一般工作浓度是50-100ug/ml

蛋白酶K消化裂解法适用于所有标本的消化处理,尤以DNA样品为佳.如组织细胞(包括石蜡包埋组织)绒毛、毛发、精斑、血液(血清、血浆、全血)局部分泌物、尿,粪便等。

盐酸胍是一个核酸酶的强抑制剂,它并不是一种足够强的变性剂,可以允许完整的RNA从富含Rase的组织中提取出来。核酸提取过程中用于使核酸结合在硅质上，4-8M可断裂氢键,有两种可能机制:

1、变性蛋白和盐酸胍、尿素优先结合,形成变性蛋白-变性剂复合物,当复合物被除去,从而引起N-D反应平衡向右移动,随着变性剂浓度增加,自然的蛋白不断转变为复合物,导致蛋白质变性;

2、盐酸胍、尿素对氨基酸的增溶作用,能形成氢键,当浓度高时,能破坏水的氢键结构,结果盐酸胍、尿素就称为非极性残基的较好溶剂,使蛋白质内部的疏水残基伸展和溶解性加强,盐酸胍、尿素引起的变性往往是不可逆的。高浓度尿素使蛋白质变性并抑制Rnase活性.

作为提取细胞总RNA实验中的强烈变性剂。盐酸胍溶液可溶解蛋白质，导致细胞结构破坏，核蛋白二级结构破坏，从核酸上解离下来，此外，RNA酶可被盐酸胍等还原剂灭活。

异硫氰酸胍作为强力的蛋白质变性剂,能迅速溶解蛋白质,导致细胞结构破碎,核蛋白由于其二级结构的破坏消失而迅速与核酸分离。胍盐是破坏蛋白质三维结构的离液剂,在通常使用的蛋白质变性剂中作用强劲的是异硫氰酸胍,它们可以使多数蛋白质转换成一随机的卷曲状态。在还原剂存在的情况下,异硫氰酸胍可以断裂氢键。

总RNA抽提试剂常用的是TRIZol法，它可以直接从细胞或组织中提取总RNA。其含有苯酚、异硫氰酸胍等物质，能迅速破碎细胞并抑制细胞释放出的核酸酶。

TRIZOL的主要成分是苯酚。苯酚的主要作用是裂解细胞，使细胞中的蛋白，核酸物质解聚得到释放。苯酚虽可变性蛋白质，但不能全部抑制RNA酶活性，因此TRIzol中还加入了8-羟基喹啉、异硫氰酸胍、β-巯基乙醇等来抑制内源和外源RNase(RNA酶)。

※0.1%的8-羟基喹啉可以抑制RNase，与氯仿联合使用可增强抑制作用。

※异硫氰酸胍属于解偶剂，是一类蛋白质变性剂，可溶解蛋白质并使蛋白质二级结构消失，导致细胞结构降解，核蛋白迅速与核酸分离。

※β-巯基乙醇的主要作用是破坏RNase蛋白质中的二硫键。

十二烷基硫酸钠（SDS）阴离子去垢剂,常用于进行SDS-PAGE、DNA提取等需要蛋白变性的操作。高温(55-65℃)裂解细胞,使染色体离析,蛋白变性,形成SDS/蛋白质/多糖复合物,释放核酸,提高盐(KAC或NaAc)浓度并降低温度(冰浴),使SDS/蛋白质/复合物转变为溶解度更小的钾盐酸形式,使蛋白质及多糖杂质沉淀更加好、离心后除去沉淀,上清液中的DNA用酚/氯仿抽提,乙醇沉淀水相中的DNA

操作简单,温和,可提取到高分子量的DNA,但产物多糖类杂质较多

SDS能裂解细胞。使细胞中的蛋白质和核酸之间常借着静电引力或配位键结合,阴离子去污剂能够破坏这种价键,使染色体离析,蛋白变性,释放核酸。

(1) SDS是一种阴离子表面活性剂,能使蛋白质的氢键和疏水键打开,并结合到蛋白质的疏水部位;
(2) SDS可引起蛋白质构象改变
(3) SDS是一种良好的解离剂,可使蛋白质溶解,变性
(4) 形成SDS-蛋白质复合物,并使复合物带负电