Вовед
Што е екстракција на нуклеинска киселина?
Во многу наједноставни термини, екстракција на нуклеинска киселина е отстранување на РНК и/или ДНК од примерокот и целиот вишок што не е неопходен.Процесот на екстракција ги изолира нуклеинските киселини од примерокот и ги дава во форма на концентриран елуат, ослободен од разредувачи и загадувачи кои би можеле да влијаат на секоја примена надолу.
Примени на екстракција на нуклеинска киселина
Прочистените нуклеински киселини се користат во плејада различни апликации, кои се движат низ повеќе различни индустрии.Здравствената заштита е можеби областа каде што најмногу се користи, со прочистена РНК и ДНК потребни за мноштво различни различни цели за тестирање.
Примените на екстракција на нуклеинска киселина во здравството вклучуваат:
- Секвенционирање на следната генерација (NGS)
- СНП генотипирање базирано на засилување
- Генотипирање базирано на низа
- Дигестија со рестриктивни ензими
- Анализи со помош на ензими за модификација (на пр. лигатура и клонирање)
Исто така, постојат и други области надвор од здравствената заштита каде што се користи екстракција на нуклеинска киселина, вклучувајќи, но не ограничувајќи се на тестирање за татковство, форензика и геномика.
Кратка историја на екстракција на нуклеинска киселина
Екстракција на ДНКдатира одамна, а првата позната изолација ја извршил швајцарскиот лекар по име Фридрих Мишер во 1869 година. Мишер се надевал дека ќе ги реши основните принципи на животот со одредување на хемискиот состав на клетките.Откако не успеал со лимфоцитите, тој успеал да добие груб талог на ДНК од леукоцитите пронајдени во гној на фрлените завои.Тој го направи ова со додавање киселина, а потоа алкали во клетката за да ја напушти цитоплазмата на клетката, а потоа разви протокол за одделување на ДНК од другите протеини.
По револуционерното истражување на Мишер, многу други научници продолжија да унапредуваат и развиваат техники за изолирање и прочистување на ДНК.Едвин Џозеф Кон, протеински научник разви многу техники за прочистување на протеините за време на Втората светска војна.Тој беше одговорен за изолирање на серумската албуминска фракција на крвната плазма, која е важна за одржување на осмотскиот притисок во крвните садови.Ова беше клучно за да се одржат војниците во живот.
Во 1953 година, Френсис Крик, заедно со Розалинд Френклин и Џејмс Вотсон, ја утврдиле структурата на ДНК, покажувајќи дека таа е составена од две нишки долги синџири на нуклеотиди на нуклеинска киселина.Ова откритие откритие го отвори патот за Мезелсон и Стал, кои беа во можност да развијат протокол за центрифугирање со градиент на густина за изолирање на ДНК од бактериите на E. Coli додека ја демонстрираа полуконзервативната репликација на ДНК за време на нивниот експеримент од 1958 година.
Техники на екстракција на нуклеинска киселина
Кои се 4-те фази на екстракција на ДНК?
Сите методи на екстракција се сведуваат на истите основни чекори.
Нарушување на клетките.Оваа фаза, позната и како лиза на клетките, вклучува разбивање на клеточниот ѕид и/или клеточната мембрана, со цел ослободување на интраклеточните течности што ги содржат нуклеинските киселини од интерес.
Отстранување на несакани остатоци.Ова вклучува мембрански липиди, протеини и други несакани нуклеински киселини кои можат да се мешаат со апликациите низводно.
Изолација.Постојат голем број на различни начини да се изолираат интересните нуклеински киселини од исчистениот лизат што сте го создале, кои спаѓаат помеѓу две главни категории: раствор базиран или цврста состојба (видете го следниот дел).
Концентрација.Откако нуклеинските киселини се изолирани од сите други загадувачи и разредувачи, тие се претставени во високо концентриран елуат.
Двата типа на екстракција
Постојат два типа на екстракција на нуклеинска киселина - методи базирани на раствор и методи во цврста состојба.Методот базиран на раствор е исто така познат како метод на хемиска екстракција, бидејќи вклучува употреба на хемикалии за разградување на клетката и пристап до нуклеинскиот материјал.Ова може да биде користење или органски соединенија како што се фенол и хлороформ, или помалку штетни и затоа повеќе препорачани неоргански соединенија како што се протеиназа К или силика гел.
Примери на различни методи на хемиски екстракција за разградување на клетка вклучуваат:
- Осмотска руптура на мембраната
- Ензимско варење на клеточниот ѕид
- Солубилизација на мембраната
- Со детергенти
- Со третман со алкали
Техниките на цврста состојба, исто така познати како механички методи, вклучуваат искористување на тоа како ДНК комуницира со цврста супстрат.Со избирање на зрно или молекула со која ДНК ќе се врзе, а аналитот не, можно е да се разделат двете.Примери на техники за екстракција во цврста фаза, вклучувајќи употреба на силика и магнетни зрна.
Објаснето за екстракција на магнетна мушка
Методот за екстракција на магнетни зрнца
Потенцијалот за екстракција со помош на магнетни зрнца првпат беше препознаен во патентот на САД поднесен од Тревор Хокинс, за истражувачката институција на Институтот Вајтхед.Овој патент потврди дека е можно да се извлече генетски материјал со нивно врзување за цврст носач за поддршка, кој може да биде магнетна зрнце.Принципот е да користите високофункционално магнетно зрно за кое ќе се врзе генетскиот материјал, кој потоа може да се одвои од супернатантот со примена на магнетна сила на надворешната страна на садот во кој се наоѓа примерокот.
Зошто да користите екстракција со магнетни зрнца?
Технологијата за екстракција на магнетни зрнца станува сè поприсутна, поради потенцијалот што го поседува за брзи и ефикасни процедури за екстракција.Во последно време имаше развој на високо функционализирани магнетни зрна со соодветни тампон системи, кои овозможија автоматизација на екстракцијата на нуклеинска киселина и работен тек кој е многу лесен за ресурси и економичен.Исто така, методите за екстракција на магнетни зрнца не вклучуваат чекори на центрифугирање кои можат да предизвикаат сили на смолкнување кои разбиваат подолги парчиња ДНК.Ова значи дека подолгите нишки на ДНК остануваат недопрени, што е важно при геномското тестирање.
Време на објавување: 25-11-2022 година