న్యూక్లియిక్ ఆమ్ల సంగ్రహణ మరియు అయస్కాంత పూస పద్ధతి

పరిచయం

న్యూక్లియిక్ యాసిడ్ సంగ్రహణ అంటే ఏమిటి?

చాలా సరళమైన పదాలలో చెప్పాలంటే, న్యూక్లియిక్ యాసిడ్ వెలికితీత అంటే ఒక నమూనా నుండి RNA మరియు/లేదా DNA ను మరియు అవసరం లేని అదనపు మొత్తాన్ని తొలగించడం. వెలికితీత ప్రక్రియ ఒక నమూనా నుండి న్యూక్లియిక్ ఆమ్లాలను వేరుచేసి, వాటిని సాంద్రీకృత ఎలుయేట్ రూపంలో ఇస్తుంది, ఇది ఏదైనా దిగువ అనువర్తనాలను ప్రభావితం చేసే పలుచనలు మరియు కలుషితాలు లేకుండా ఉంటుంది.

న్యూక్లియిక్ యాసిడ్ సంగ్రహణ అనువర్తనాలు

శుద్ధి చేయబడిన న్యూక్లియిక్ ఆమ్లాలు బహుళ విభిన్న పరిశ్రమలలో వివిధ అనువర్తనాలలో ఉపయోగించబడతాయి. ఆరోగ్య సంరక్షణ అనేది బహుశా దీనిని ఎక్కువగా ఉపయోగించే రంగం, వివిధ పరీక్షా ప్రయోజనాల కోసం శుద్ధి చేయబడిన RNA మరియు DNA అవసరం.

ఆరోగ్య సంరక్షణలో న్యూక్లియిక్ యాసిడ్ వెలికితీత అనువర్తనాలు:

- PCR మరియు qPCR విస్తరణ

- నెక్స్ట్ జనరేషన్ సీక్వెన్సింగ్ (NGS)

- యాంప్లిఫికేషన్ ఆధారిత SNP జెనోటైపింగ్

- అర్రే-ఆధారిత జెనోటైపింగ్

- పరిమితి ఎంజైమ్ జీర్ణక్రియ

- మోడిఫైయింగ్ ఎంజైమ్‌లను ఉపయోగించి విశ్లేషణలు (ఉదా. లిగేషన్ మరియు క్లోనింగ్)

ఆరోగ్య సంరక్షణకు మించి న్యూక్లియిక్ యాసిడ్ వెలికితీతను ఉపయోగించే ఇతర రంగాలు కూడా ఉన్నాయి, వీటిలో పితృత్వ పరీక్ష, ఫోరెన్సిక్స్ మరియు జెనోమిక్స్‌తో సహా కానీ వీటికే పరిమితం కాదు.

న్యూక్లియిక్ యాసిడ్ సంగ్రహణ యొక్క సంక్షిప్త చరిత్ర

DNA వెలికితీతఇది చాలా కాలం నాటిది, 1869లో ఫ్రెడరిక్ మిషర్ అనే స్విస్ వైద్యుడు మొదటిసారిగా ఐసోలేషన్ నిర్వహించాడు. కణాల రసాయన కూర్పును నిర్ణయించడం ద్వారా జీవిత ప్రాథమిక సూత్రాలను పరిష్కరించాలని మిషర్ ఆశించాడు. లింఫోసైట్‌లతో విఫలమైన తర్వాత, విస్మరించిన పట్టీలపై చీములో కనిపించే ల్యూకోసైట్‌ల నుండి DNA యొక్క ముడి అవక్షేపణను పొందగలిగాడు. కణం యొక్క సైటోప్లాజమ్‌ను విడిచిపెట్టడానికి కణానికి ఆమ్లం మరియు తరువాత క్షారాన్ని జోడించడం ద్వారా అతను దీన్ని చేశాడు, ఆపై DNAను ఇతర ప్రోటీన్ల నుండి వేరు చేయడానికి ఒక ప్రోటోకాల్‌ను అభివృద్ధి చేశాడు.

మీషర్ సంచలనాత్మక పరిశోధనల తరువాత, అనేక మంది శాస్త్రవేత్తలు DNA ను వేరుచేయడానికి మరియు శుద్ధి చేయడానికి సాంకేతికతలను అభివృద్ధి చేయడానికి ముందుకు సాగారు. రెండవ ప్రపంచ యుద్ధంలో ప్రోటీన్ శుద్ధీకరణ కోసం ప్రోటీన్ శాస్త్రవేత్త ఎడ్విన్ జోసెఫ్ కోన్ అనేక పద్ధతులను అభివృద్ధి చేశారు. రక్త నాళాలలో ద్రవాభిసరణ పీడనాన్ని నిర్వహించడంలో ముఖ్యమైన రక్త ప్లాస్మాలోని సీరం అల్బుమిన్ భిన్నాన్ని వేరుచేయడానికి ఆయన బాధ్యత వహించారు. సైనికులను సజీవంగా ఉంచడానికి ఇది చాలా కీలకమైనది.

1953లో, ఫ్రాన్సిస్ క్రిక్, రోసలిండ్ ఫ్రాంక్లిన్ మరియు జేమ్స్ వాట్సన్‌లతో కలిసి, DNA నిర్మాణాన్ని నిర్ణయించారు, ఇది న్యూక్లియిక్ యాసిడ్ న్యూక్లియోటైడ్‌ల పొడవైన గొలుసుల రెండు తంతువులతో రూపొందించబడిందని చూపించారు. ఈ పురోగతి ఆవిష్కరణ మెసెల్సన్ మరియు స్టాల్‌లకు మార్గం సుగమం చేసింది, వారు 1958 ప్రయోగంలో DNA యొక్క సెమీ-కన్జర్వేటివ్ రెప్లికేషన్‌ను ప్రదర్శించినప్పుడు E. కోలి బ్యాక్టీరియా నుండి DNAను వేరుచేయడానికి సాంద్రత ప్రవణత సెంట్రిఫ్యూగేషన్ ప్రోటోకాల్‌ను అభివృద్ధి చేయగలిగారు.

న్యూక్లియిక్ ఆమ్ల సంగ్రహణ పద్ధతులు

DNA వెలికితీత యొక్క 4 దశలు ఏమిటి?
అన్ని వెలికితీత పద్ధతులు ఒకే ప్రాథమిక దశలకు తగ్గుతాయి.

సెల్ అంతరాయంఈ దశను సెల్ లైసిస్ అని కూడా పిలుస్తారు, దీనిలో కణ గోడ మరియు/లేదా కణ త్వచం విచ్ఛిన్నం అవుతుంది, దీని ద్వారా న్యూక్లియిక్ ఆమ్లాలు కలిగిన కణాంతర ద్రవాలు విడుదల అవుతాయి.

అవాంఛిత శిథిలాల తొలగింపు. ఇందులో మెమ్బ్రేన్ లిపిడ్లు, ప్రోటీన్లు మరియు ఇతర అవాంఛిత న్యూక్లియిక్ ఆమ్లాలు ఉంటాయి, ఇవి దిగువ అనువర్తనాలకు అంతరాయం కలిగిస్తాయి.

ఐసోలేషన్. మీరు సృష్టించిన క్లియర్ చేయబడిన లైసేట్ నుండి ఆసక్తి ఉన్న న్యూక్లియిక్ ఆమ్లాలను వేరుచేయడానికి అనేక విభిన్న మార్గాలు ఉన్నాయి, ఇవి రెండు ప్రధాన వర్గాల మధ్య వస్తాయి: ద్రావణ ఆధారిత లేదా ఘన స్థితి (తదుపరి విభాగాన్ని చూడండి).

గాఢత. న్యూక్లియిక్ ఆమ్లాలు అన్ని ఇతర కలుషితాలు మరియు విలీన పదార్థాల నుండి వేరుచేయబడిన తర్వాత, అవి అధిక-గాఢత కలిగిన ఎల్యుయేట్‌లో ప్రదర్శించబడతాయి.

వెలికితీత యొక్క రెండు రకాలు
న్యూక్లియిక్ ఆమ్ల వెలికితీతలో రెండు రకాలు ఉన్నాయి - ద్రావణ ఆధారిత పద్ధతులు మరియు ఘన స్థితి పద్ధతులు. ద్రావణ ఆధారిత పద్ధతిని రసాయన వెలికితీత పద్ధతి అని కూడా పిలుస్తారు, ఎందుకంటే ఇది కణాన్ని విచ్ఛిన్నం చేయడానికి మరియు న్యూక్లియిక్ పదార్థాన్ని యాక్సెస్ చేయడానికి రసాయనాలను ఉపయోగిస్తుంది. ఇది ఫినాల్ మరియు క్లోరోఫామ్ వంటి సేంద్రీయ సమ్మేళనాలను లేదా ప్రోటీనేస్ K లేదా సిలికా జెల్ వంటి తక్కువ హానికరమైన మరియు అందువల్ల ఎక్కువగా సిఫార్సు చేయబడిన అకర్బన సమ్మేళనాలను ఉపయోగించవచ్చు.

కణాన్ని విచ్ఛిన్నం చేయడానికి వివిధ రసాయన వెలికితీత పద్ధతుల ఉదాహరణలు:

- పొర యొక్క ఓస్మోటిక్ చీలిక

- కణ గోడ యొక్క ఎంజైమాటిక్ జీర్ణక్రియ

- పొర యొక్క ద్రావణీకరణ

- డిటర్జెంట్లతో

- క్షార చికిత్సతో

ఘన స్థితి పద్ధతులు, యాంత్రిక పద్ధతులు అని కూడా పిలుస్తారు, DNA ఒక ఘన ఉపరితలంతో ఎలా సంకర్షణ చెందుతుందో అన్వేషించడం ఇందులో ఉంటుంది. DNA బంధించే పూస లేదా అణువును ఎంచుకోవడం ద్వారా, విశ్లేషణ చేయదు, రెండింటినీ వేరు చేయడం సాధ్యమవుతుంది. సిలికా మరియు అయస్కాంత పూసలను ఉపయోగించడంతో సహా ఘన-దశ వెలికితీత పద్ధతుల ఉదాహరణలు.

అయస్కాంత పూసల వెలికితీత వివరించబడింది

అయస్కాంత పూసల వెలికితీత పద్ధతి
అయస్కాంత పూసలను ఉపయోగించి వెలికితీసే సామర్థ్యాన్ని మొదటగా ట్రెవర్ హాకిన్స్ వైట్‌హెడ్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ పరిశోధన సంస్థ కోసం దాఖలు చేసిన US పేటెంట్‌లో గుర్తించారు. ఈ పేటెంట్ జన్యు పదార్థాన్ని ఘన మద్దతు వాహకానికి బంధించడం ద్వారా సంగ్రహించడం సాధ్యమని అంగీకరించింది, ఇది అయస్కాంత పూస కావచ్చు. సూత్రం ఏమిటంటే, మీరు జన్యు పదార్థం బంధించబడే అత్యంత క్రియాత్మకమైన అయస్కాంత పూసను ఉపయోగిస్తారు, తరువాత నమూనాను పట్టుకున్న పాత్ర వెలుపల అయస్కాంత శక్తిని ప్రయోగించడం ద్వారా దానిని సూపర్‌నాటెంట్ నుండి వేరు చేయవచ్చు.

అయస్కాంత పూసల సంగ్రహణను ఎందుకు ఉపయోగించాలి?
అయస్కాంత పూసల వెలికితీత సాంకేతికత వేగంగా మరియు సమర్థవంతంగా వెలికితీసే విధానాలకు దాని సామర్థ్యం కారణంగా మరింత ప్రబలంగా మారుతోంది. ఇటీవలి కాలంలో తగిన బఫర్ వ్యవస్థలతో కూడిన అధిక క్రియాత్మక అయస్కాంత పూసల అభివృద్ధి జరిగింది, ఇవి న్యూక్లియిక్ యాసిడ్ వెలికితీత యొక్క ఆటోమేషన్ మరియు చాలా వనరు తేలికైన మరియు ఖర్చు-సమర్థవంతమైన వర్క్‌ఫ్లోను సాధ్యం చేశాయి. అలాగే, అయస్కాంత పూసల వెలికితీత పద్ధతుల్లో సెంట్రిఫ్యూగేషన్ దశలు ఉండవు, ఇవి పొడవైన DNA ముక్కలను విచ్ఛిన్నం చేసే కోత శక్తులకు కారణమవుతాయి. దీని అర్థం DNA యొక్క పొడవైన తంతువులు చెక్కుచెదరకుండా ఉంటాయి, ఇది జన్యుశాస్త్ర పరీక్షలో ముఖ్యమైనది.