Dna在-20°C和-80°C下的储存有何不同？确保长期样本的完整性

为确保样本的长期完整性，-20°C和-80°C都可有效储存基因组DNA，但它们根据预期的储存时间和样本价值服务于不同的目的。虽然标准的-20°C冰箱适用于数月到数年的常规储存，但超低温-80°C冰箱是几十年样本归档保存的黄金标准，可确保样本的稳定性。

在-20°C和-80°C之间进行选择，本质上是一个关于时间的问题。您的目标是阻止导致DNA降解的分子活动，而-80°C能更彻底地实现这一点，使其成为不可替代的长期样本归档的唯一合适选择。

核心原则：阻止降解

要理解差异，您必须首先了解DNA样本面临的主要威胁：酶活性和化学分解。降低温度是我们对抗这两种威胁的最有力工具。

DNA是一种高度稳定的分子，但它并非惰性。在室温甚至4°C下，随着时间的推移，几种过程可能会开始分解DNA。冷冻样本基本上暂停了这些破坏性过程。

对DNA最直接的危险来自DNase——切割DNA链的酶。这些酶可能在纯化过程中作为污染物引入，或以内源性形式存在于样本中。冷冻会减慢它们的速度，但只有超低温才能有效地使它们的活性完全停止。

在非常长的时间尺度（数年到数十年）内，DNA也可能因缓慢的化学反应（如脱嘌呤，即碱基从糖磷酸骨架上脱落）而受损。该过程在酸性条件和水存在下会加速。冷冻样本中的水会极大地减缓这一过程。

温度上的差异看似随意，但它对任何残留分子活性的速率都有显著影响。

-20°C冰箱是大多数分子生物学实验室的工作主力。该温度足以阻止大多数生物活性，非常适合在几年内使用的常规DNA储备液。

正确储存在-20°C的基因组DNA在PCR、克隆和其他标准应用中仍能保持出色的质量。它是短期到中期储存的可靠且经济高效的方法。

在-80°C下储存DNA可以有效阻止几乎所有的酶促和化学过程。在该温度下，分子运动极少，即使在几十年内，降解也变得可以忽略不计。

这是长期生物样本库、保存不可替代的临床样本或为未来可能使用高灵敏度技术的研究进行归档所需的温度。它提供了样本完整性的最高保证。

温度本身只是成功保存策略的一部分。您的储存环境与温度同等重要。

切勿将纯化的DNA保存在水中进行长期冷冻。水没有缓冲能力，冷冻时其pH值可能会下降，从而随着时间的推移加速酸催化水解（脱嘌呤）。

务必使用如TE（Tris-EDTA）这样的缓冲液。Tris维持稳定的pH值，而EDTA是一种螯合剂，可结合二价阳离子（如Mg²⁺），这些离子是几乎所有DNase所需的重要辅因子。储存在TE缓冲液中是保护样本的关键且简单的步骤。

虽然高质量的DNA可以承受多次冻融循环，但这个过程并非没有风险。它会带来物理剪切、污染的风险，并在样本解冻时为短暂的酶活性提供机会。

最佳实践是将DNA储存在小份的、一次性使用的分装中。这最大限度地减少了主储备液的冻融循环次数，从而保持其完整性以供将来使用。

-20°C冰箱普遍存在、运行成本低廉，并且在任何实验室中都很容易获得。相比之下，-80°C超低温冰箱是一项重大投资，消耗更多能源，且需要更多维护。最终决定往往取决于在这些实际限制与样本价值之间取得平衡。

您的储存决策应基于样本的价值和您的未来目标做出的有意识的选择。

通过将您的储存策略与您的实验时间表相匹配，您可以确保您的宝贵样本在未来几年内保持完整性。

储存温度	最适合	典型持续时间	关键考虑因素
-20°C	常规工作，工作储备液	数月到5年	经济高效，适用于PCR等标准应用
-80°C	归档，不可替代的样本	数十年（长期）	几乎阻止所有降解，是生物样本库和临床样本的理想选择