Introduzione
Chì ghjè l'estrazione di l'acidu nucleicu?
In termini simplici, l'estrazione di l'acidu nucleicu hè a rimuzione di l'ARN è/o di l'ADN da un campione è di tuttu l'eccessu chì ùn hè micca necessariu. U prucessu di estrazione isola l'acidi nucleichi da un campione è li produce in forma di un eluatu cuncintratu, senza diluenti è contaminanti chì puderanu influenzà qualsiasi applicazione successiva.
Applicazioni di l'estrazione di l'acidu nucleicu
L'acidi nucleichi purificati sò aduprati in una pletora di diverse applicazioni, chì varieghjanu in parechje industrie diverse. L'assistenza sanitaria hè forse u settore induve hè adupratu di più, cù RNA è DNA purificati richiesti per una quantità di scopi di test diversi.
L'applicazioni di l'estrazione di l'acidu nucleicu in l'assistenza sanitaria includenu:
- Sequenziamentu di Nova Generazione (NGS)
- Genotipizzazione SNP basata nantu à l'amplificazione
- Genotipizzazione basata nantu à array
- Digestione di enzimi di restrizione
- Analisi cù enzimi modificanti (per esempiu, ligazione è clonazione)
Ci sò ancu altri campi oltre l'assistenza sanitaria induve si usa l'estrazione di l'acidu nucleicu, cumpresi, ma senza limitazione, i testi di paternità, a medicina forense è a genomica.
Una breve storia di l'estrazione di l'acidu nucleicu
Estrazione di DNAdata di assai tempu fà, cù u primu isolamentu cunnisciutu chì hè statu realizatu da un medicu svizzeru chjamatu Friedrich Miescher in u 1869. Miescher sperava di risolve i principii fundamentali di a vita determinendu a cumpusizione chimica di e cellule. Dopu avè fiascatu cù i linfociti, hè statu capace di ottene un precipitatu grezzu di DNA da leucociti truvati in pus nantu à bende scartate. Hà fattu questu aghjunghjendu acidu è dopu alcali à a cellula per lascià u citoplasma di a cellula, è dopu hà sviluppatu un protocolu per separà u DNA da l'altre proteine.
Dopu à a ricerca rivoluzionaria di Miescher, parechji altri scientifichi anu cuntinuatu à avanzà è sviluppà tecniche per isolà è purificà u DNA. Edwin Joseph Cohn, un scientistu di e proteine, hà sviluppatu parechje tecniche per a purificazione di e proteine durante a Siconda Guerra Mundiale. Era rispunsevule di l'isulamentu di a frazione di albumina sierica di u plasma sanguinu, chì hè impurtante per mantene a pressione osmotica in i vasi sanguigni. Questu era cruciale per mantene i suldati vivi.
In u 1953, Francis Crick, inseme cù Rosalind Franklin è James Watson, anu determinatu a struttura di u DNA, mustrendu ch'ellu era cumpostu da dui filamenti di lunghe catene di nucleotidi d'acidu nucleicu. Sta scuperta rivoluzionaria hà apertu a strada à Meselson è Stahl, chì sò stati capaci di sviluppà un protocolu di centrifugazione à gradiente di densità per isolà u DNA da i batteri E. Coli, postu ch'elli anu dimustratu a replicazione semi-cunservativa di u DNA durante u so esperimentu di u 1958.
Tecniche di estrazione di l'acidu nucleicu
Quali sò e 4 tappe di l'estrazione di DNA ?
Tutti i metudi d'estrazione si riducenu à i stessi passi fundamentali.
Interruzzione cellulareQuesta tappa, cunnisciuta ancu cum'è lisi cellulare, implica a rumpitura di a parete cellulare è/o di a membrana cellulare, per liberà i fluidi intracellulari chì cuntenenu l'acidi nucleichi d'interessu.
Eliminazione di detriti indesiderati. Questu include lipidi di membrana, proteine è altri acidi nucleici indesiderati chì ponu interferisce cù l'applicazioni à valle.
Isolamentu. Ci hè una quantità di modi diversi per isolà l'acidi nucleichi d'interessu da u lisatu purificatu chì avete creatu, chì si dividenu trà duie categurie principali: basatu annantu à a suluzione o à u statu solidu (vede a prossima sezione).
Cuncentrazione. Dopu chì l'acidi nucleichi sò stati isolati da tutti l'altri contaminanti è diluenti, sò presentati in un eluatu assai cuncentratu.
I dui tipi d'estrazione
Ci sò dui tipi d'estrazione d'acidi nucleichi - i metudi basati nantu à e soluzioni è i metudi à statu solidu. U metudu basatu nantu à e soluzioni hè ancu cunnisciutu cum'è u metudu d'estrazione chimica, postu chì implica l'usu di sustanzi chimichi per scumpone a cellula è accede à u materiale nucleicu. Questu pò esse aduprendu cumposti organici cum'è u fenolu è u cloroformu, o i cumposti inorganici menu dannosi è dunque più raccomandati cum'è a Proteinasi K o u gel di silice.
Esempi di diversi metudi d'estrazione chimica per scumpressà una cellula includenu:
- Rottura osmotica di a membrana
- Digestione enzimatica di a parete cellulare
- Solubilizazione di a membrana
- Cù detergenti
- Cù trattamentu alcalinu
E tecniche di statu solidu, cunnisciute ancu cum'è metudi meccanichi, implicanu u sfruttamentu di u modu in cui l'ADN interagisce cù un sustratu solidu. Selezziunendu una perla o una molecula à a quale l'ADN si ligherà ma l'analita micca, hè pussibule separà i dui. Esempi di tecniche d'estrazione in fase solida includenu l'usu di silice è perle magnetiche.
Spiegazione di l'estrazione di perle magnetiche
U Metudu d'Estrazione di Perle Magnetiche
U putenziale di l'estrazione cù perle magnetiche hè statu ricunnisciutu per a prima volta in un brevettu americanu presentatu da Trevor Hawkins, per l'istituzione di ricerca di u Whitehead Institute. Stu brevettu hà ricunnisciutu ch'ellu era pussibule di estrae materiale geneticu ligenduli à un supportu solidu, chì puderia esse una perla magnetica. U principiu hè chì si usa una perla magnetica altamente funziunalizzata nantu à a quale si ligherà u materiale geneticu, chì pò esse poi separata da u supernatante applicendu una forza magnetica à l'esternu di u vasu chì cuntene u campione.
Perchè aduprà l'estrazione di perle magnetiche?
A tecnulugia di l'estrazione di perle magnetiche hè diventata sempre più diffusa, per via di u putenziale ch'ella hà per procedure d'estrazione rapide è efficienti. In tempi recenti, ci sò stati sviluppi di perle magnetiche altamente funzionalizate cù sistemi tampone adatti, chì anu resu pussibule l'automatizazione di l'estrazione di l'acidi nucleici è un flussu di travagliu assai ligeru in termini di risorse è efficiente in termini di costi. Inoltre, i metudi di estrazione di perle magnetiche ùn implicanu micca i passi di centrifugazione chì ponu causà forze di taglio chì rompenu pezzi di DNA più lunghi. Questu significa chì i filamenti di DNA più lunghi restanu intatti, ciò chì hè impurtante in i testi genomichi.
Data di publicazione: 25 di nuvembre di u 2022