Kluczowa różnica – Ekstrakcja DNA vs RNA
Badanie DNA i RNA to kluczowe aspekty zrozumienia podstawowych pojęć biologii molekularnej, biotechnologii i genetyki. Ekstrakcja czystych próbek DNA i RNA jest niezbędna do przeprowadzenia procedur doświadczalnych podczas tych badań. Kluczowa różnica między ekstrakcją DNA i RNA polega na tym, że proces ekstrakcji DNA oczyszcza DNA, podczas gdy ekstrakcja RNA oczyszcza RNA. Proces ekstrakcji DNA składa się z trzech różnych etapów: lizy komórkowej i katabolizmu lipidów i białek błonowych, akumulacji katabolitów za pomocą stężonego roztworu soli oraz precypitacji DNA etanolem. Trzyetapowa procedura może składać się z dwóch opcjonalnych etapów. Proces oczyszczania RNA składa się z czterech różnych etapów: dodania tiocyjanianu guanidyny do lizy komórek, denaturacji białka, w tym rybonukleaz, oddzielenia RNA przez dodanie chloroformu i fenolu oraz przemycia osadu etanolem.
Co to jest ekstrakcja DNA?
Ekstrakcja DNA jest procesem fizycznym i chemicznym używanym do oczyszczania DNA z próbki. Ekstrakcja DNA jest ważnym aspektem w kontekście biologii molekularnej i kryminalistyki. Proces składa się z trzech podstawowych kroków. Początkowo należy uzyskać interesujące komórki. Następnie ułatwia się lizę komórki w celu rozbicia błony komórkowej, która otwiera komórkę i odsłania cytoplazmę wraz z DNA. Surfaktanty lub inne detergenty można wykorzystać do lizy lipidów z błony komórkowej, podczas gdy obecne białka są katabolizowane przez proteazy. Jest to krok opcjonalny. Po lizie komórki, zbijanie katabolizowanych cząsteczek jest ułatwione przez stężone roztwory soli. Następnie następuje odwirowanie roztworu, który oddziela grudki szczątków od DNA. Na tym etapie zróżnicowane DNA jest mieszane z odczynnikami i solami używanymi podczas cyklu komórkowego.
Rysunek 01: Ekstrakcja DNA
W celu dalszego oczyszczenia można zastosować następujące kroki. Jedną z metod jest wytrącanie etanolem, które polega na mieszaniu lodowatego etanolu z oddzieloną próbką DNA. DNA jest nierozpuszczalny w alkoholu, a tym samym tworzy osad z powodu agregacji cząsteczek DNA. W tym procesie dodaje się octan sodu w celu zwiększenia stopnia strącania poprzez zwiększenie siły jonowej. Oprócz procesu wytrącania etanolem można w tym celu również zainicjować proces ekstrakcji fenolowo-chloroformowej. W tej metodzie fenol denaturuje białka obecne w próbce. Po odwirowaniu zdenaturowane białka pozostaną w fazie organicznej, podczas gdy cząsteczki DNA zmieszane z chloroformem będą obecne w fazie wodnej. Chloroform usunie pozostałości fenolu. Po zakończeniu ekstrakcji DNA jest rozpuszczone w buforze TE lub ultra czystej wodzie.
Co to jest ekstrakcja RNA?
Oczyszczanie RNA to proces, w którym RNA jest oczyszczane z próbki biologicznej. Ze względu na obecność rybonukleazy w komórkach i tkankach proces ten jest skomplikowany. Enzym rybonukleazy ma zdolność szybkiego degradacji RNA. Charakter chemiczny rybonukleaz jest niezwykle stabilny i trudno je dezaktywować. Możliwe jest zneutralizowanie rybonukleaz. Ponieważ enzym ten jest wszechobecny w komórkach i tkankach, opracowano specjalne techniki ekstrakcji RNA. Spośród wielu metod, powszechną metodą jest ekstrakcja tiocyjanianem guanidyny-fenolem-chloroformem.
Rysunek 02: Ekstrakcja RNA
Metoda ekstrakcji tiocyjanian guanidyny-fenol-chloroform zależy od odwirowania i rozdziału faz. Mieszanina do odwirowania składa się z próbki wodnej i roztworu nasyconego wodą, który składa się z fenolu i chloroformu. Po odwirowaniu roztwór składa się z górnej fazy wodnej i dolnej fazy organicznej w warunkach obojętnego pH (pH 7-8). RNA jest obecne w fazie wodnej. Faza organiczna zazwyczaj składa się z białek rozpuszczonych w fenolu i lipidów rozpuszczonych w chloroformie. Dodaje się czynnik chaotropowy (cząsteczka, która ma zdolność rozbijania wiązań wodorowych między cząsteczkami wody); jest to znane jako tiocyjanian guanidyny. Środek ten ma zdolność denaturacji białek zawierających rybonukleazy, które mogą degradować RNA i bierze udział w lizie komórek. Oddziela również rRNA od białek rybosomalnych. Ostatnim etapem oczyszczania RNA jest przemycie wytrąconej fazy wodnej etanolem. RNA można również oczyścić przy użyciu ciekłego azotu.
Jakie są podobieństwa między ekstrakcją DNA i RNA?
- Oba procesy ekstrakcji wykorzystują szkodliwe chemikalia, takie jak fenol i chloroform.
- Wirowanie jest podstawową techniką dla obu procesów.
- Etanol jest używany do płukania osadu i uzyskania oczyszczonego DNA lub RNA.
Jaka jest różnica między ekstrakcją DNA i RNA?
Ekstrakcja DNA kontra RNA |
|
| Ekstrakcja DNA to proces ekstrakcji DNA z organizmu lub próbki. | Ekstrakcja RNA to proces ekstrakcji RNA z próbki. |
| Kroki | |
| Proces ekstrakcji DNA składa się z trzech różnych etapów z dwoma opcjonalnymi etapami. | Proces ekstrakcji RNA składa się z czterech różnych etapów. |
| Odczynniki | |
| Do ekstrakcji DNA stosowane są środki powierzchniowo czynne, proteazy (opcjonalnie), alkohol, chloroform, fenol, octan sodu. | Do ekstrakcji RNA używane są tiocyjanian guanidyny, chloroform, fenol, etanol. |
Podsumowanie – Ekstrakcja DNA kontra RNA
Ekstrakcja DNA i RNA to istotne aspekty procedur eksperymentalnych w badaniach biologii molekularnej, genetyki i biotechnologii. Oba procesy obejmują podobne odczynniki, ale ekstrakcja RNA wykorzystuje specjalny odczynnik znany jako tiocyjanian guanidyny, który zmniejsza aktywność rybonukleaz. To jest główna różnica między ekstrakcją DNA i RNA.
Pobierz wersję PDF DNA kontra ekstrakcja RNA
Możesz pobrać wersję PDF tego artykułu i używać jej do celów offline zgodnie z notatką cytowania. Proszę pobrać wersję PDF tutaj Różnica między ekstrakcją DNA i RNA
