Isolation of DNA from somatic milk cells: a review
Authors: Коваль Д.Д. 
Published: September 2024

Развитие молекулярно-генетических методов не могло обойти стороной сферу молочной промышленности. Исследования с использованием экстракции ДНК, ПЦР, электрофореза ДНК и других методов позволяют получать информацию о молоке, молочных продуктах и состоянии здоровья животных. В настоящее время основным источником ДНК для молекулярно-генетических исследований является кровь или ткани органов, забор которых вызывает у животных стресс. Молоко может выступать альтернативным источником геномной ДНК. Экстракция ДНК из молока позволяет определять фальсифицированную молочную продукцию, выявлять различные заболевания животных и проводить их генотипирование. В настоящее время представлено не так много специализированных методов для извлечения ДНК из молока, так как оно является сложной, многокомпонентной системой. Несмотря на это, уже сейчас соматические клетки молока зарекомендовали себя как хороший источник геномной ДНК. В статье рассмотрены наиболее востребованные методы ее выделения из соматических клеток молока, которые включают в себя высаливание, адсорбцию ДНК при помощи кремнеземных частиц, применение магнитных шариков, использование ионообменных смол и фенол-хлороформный метод. Выбор подходящего метода экстракции зависит от целей исследователя, так как каждый из них обладает своими преимуществами и недостатками: некоторые протоколы могут обеспечить более высокую чистоту и концентрацию ДНК, в то время как другие могут быть более быстрыми и экономичными. Оценка особенностей каждого метода поможет определить оптимальный подход для экспериментальных работ или поспособствует разработке нового протокола исследований. В результате анализа различных подходов и их применения в выявлении фальсифицированной продукции было выяснено, что все рассмотренные методы справляются с поставленной задачей. Однако наиболее чистую ДНК можно получить при использовании кремнезёмных мембран. Самым экономичным методом оказался метод с применением ионообменной смолы Chelex100. А самым быстрым способом экстракции стало использование магнитных шариков. Дальнейшие исследования в этом направлении необходимы для совершенствования технологий контроля качества молочной продукции и направленного регулирования генетического потенциала животных. Развитие молекулярно-генетических технологий открывает новые возможности для создания новых видов молочной продукции, улучшения эффективности производства и обеспечения выпуска более качественной продукции.

The development of molecular genetic methods could not bypass the dairy industry. Research using DNA extraction, PCR, DNA electrophoresis and other methods provides information about milk, dairy products and animal health. Currently, the main source of DNA for molecular genetic research is blood or organ tissue, the collection of which causes stress in animals. Milk may act as an alternative source of genomic DNA. DNA extraction from milk makes it possible to identify falsified dairy products, identify various animal diseases and carry out their genotyping. Currently, there are not many specialized methods for extracting DNA from milk, since it is a complex, multicomponent system. Despite this, somatic milk cells have already established themselves as a good source of genomic DNA. The article discusses the most popular methods for its isolation from somatic milk cells, which include salting out, adsorption of DNA using silica particles, the use of magnetic beads, the use of ion exchange resins and the phenol-chloroform method. Selecting the appropriate extraction method depends on the researcher's goals, as each has its own advantages and disadvantages: some protocols may provide higher DNA purity and concentration, while others may be faster and more cost-effective. Assessing the characteristics of each method will help determine the optimal approach for experimental work or contribute to the development of a new research protocol. As a result of the analysis of various approaches and their application in identifying counterfeit products, it was found that all the methods considered cope with the task. However, the purest DNA can be obtained using silica membranes. The most economical method turned out to be the method using Chelex100 ion exchange resin. And the fastest extraction method was the use of magnetic beads. Further research in this direction is necessary to improve technologies for quality control of dairy products and targeted regulation of the genetic potential of animals. The development of molecular genetic technologies opens up new opportunities for creating new types of dairy products, improving production efficiency and ensuring the release of higher quality products.