Cyflwyniad
Beth yw echdynnu asid niwclëig?
Yn y termau symlaf iawn, echdynnu asid niwclëig yw tynnu'r RNA a/neu'r DNA o sampl a'r holl ormodedd nad yw'n angenrheidiol. Mae'r broses echdynnu yn ynysu'r asidau niwclëig o sampl ac yn eu cynhyrchu ar ffurf elît dwys, yn rhydd o ddiwydyddion a halogion a allai effeithio ar unrhyw gymwysiadau i lawr yr afon.
Cymhwyso echdynnu asid niwclëig
Defnyddir asidau niwclëig wedi'u puro mewn llu o wahanol gymwysiadau, yn amrywio ar draws sawl diwydiant gwahanol. Gofal iechyd efallai yw'r ardal lle mae'n cael ei defnyddio fwyaf, gydag RNA wedi'i buro a DNA yn ofynnol ar gyfer llu o wahanol ddibenion profi gwahanol.
Ymhlith y cymwysiadau o echdynnu asid niwclëig mewn gofal iechyd mae:
- Dilyniant y Genhedlaeth Nesaf (NGS)
- Genoteipio SNP wedi'i seilio ar ymhelaethu
- Genoteipio wedi'i seilio ar arae
- Treuliad ensymau cyfyngu
- Dadansoddiadau gan ddefnyddio ensymau addasu (ee ligation a chlonio)
Mae yna hefyd feysydd eraill y tu hwnt i ofal iechyd lle mae echdynnu asid niwclëig yn cael ei ddefnyddio, gan gynnwys ond heb fod yn gyfyngedig i brofion tadolaeth, fforensig a genomeg.
Hanes byr o echdynnu asid niwclëig
Echdynnu DNAYn dyddio'n ôl yn bell, gyda'r unigedd cyntaf y gwyddys amdano wedi'i berfformio gan feddyg o'r Swistir o'r enw Friedrich Miescher ym 1869. Roedd Miescher yn gobeithio datrys egwyddorion sylfaenol bywyd trwy bennu cyfansoddiad cemegol celloedd. Ar ôl methu â lymffocytau, llwyddodd i gael gwaddod crai o DNA o leucocytes a geir mewn crawn ar rwymynnau a daflwyd. Gwnaeth hyn trwy ychwanegu asid ac yna alcali i'r gell i adael cytoplasm y gell, ac yna datblygu protocol i wahanu'r DNA o'r proteinau eraill.
Yn dilyn ymchwil arloesol Miescher, mae llawer o wyddonwyr eraill wedi mynd ymlaen i symud ymlaen a datblygu technegau i ynysu a phuro DNA. Datblygodd Edwin Joseph Cohn, gwyddonydd protein lawer o dechnegau ar gyfer puro protein yn ystod yr Ail Ryfel Byd. Roedd yn gyfrifol am ynysu'r ffracsiwn serwm albwmin o plasma gwaed, sy'n bwysig wrth gynnal y pwysau osmotig yn y pibellau gwaed. Roedd hyn yn hanfodol ar gyfer cadw milwyr yn fyw.
Ym 1953 penderfynodd Francis Crick, ynghyd â Rosalind Franklin a James Watson, strwythur DNA, gan ddangos ei fod yn cynnwys dwy linyn o gadwyni hir o niwcleotidau asid niwclëig. Fe wnaeth y darganfyddiad arloesol hwn baratoi'r ffordd ar gyfer Meselson a Stahl, a oedd yn gallu datblygu protocol centrifugio graddiant dwysedd i ynysu DNA oddi wrth facteria E. coli wrth iddynt ddangos dyblygu lled-geidwadol DNA yn ystod eu arbrawf 1958.
Technegau echdynnu asid niwclëig
Beth yw 4 cam echdynnu DNA?
Mae pob dull echdynnu yn berwi i'r un camau sylfaenol.
Aflonyddwch celloedd. Mae'r cam hwn, a elwir hefyd yn lysis celloedd, yn cynnwys chwalu'r wal gell a/neu'r gellbilen, er mwyn rhyddhau'r hylifau o fewn cellog sy'n cynnwys yr asidau niwclëig o ddiddordeb.
Tynnu malurion diangen. Mae hyn yn cynnwys lipidau pilen, proteinau ac asidau niwclëig diangen eraill a all ymyrryd â chymwysiadau i lawr yr afon.
Ynysu. Mae yna nifer o wahanol ffyrdd i ynysu'r asidau niwclëig o ddiddordeb o'r lysate wedi'i glirio y gwnaethoch chi ei greu, sy'n disgyn rhwng dau brif gategori: cyflwr datrysiad neu solid (gweler yr adran nesaf).
Crynodiad. Ar ôl i'r asidau niwclëig gael eu hynysu oddi wrth yr holl halogion a diwydwyr eraill, fe'u cyflwynir mewn elît cryno iawn.
Y ddau fath o echdynnu
Mae dau fath o echdynnu asid niwclëig - dulliau ar sail datrysiad a dulliau cyflwr solet. Gelwir y dull sy'n seiliedig ar ddatrysiad hefyd yn ddull echdynnu cemegol, gan ei fod yn cynnwys defnyddio cemegolion i chwalu'r gell a chyrchu'r deunydd niwclëig. Gall hyn fod yn defnyddio naill ai cyfansoddion organig fel ffenol a chlorofform, neu'r cyfansoddion anorganig llai niweidiol ac felly mwy argymelledig fel proteinase K neu gel silica.
Ymhlith yr enghreifftiau o wahanol ddulliau echdynnu cemegol i chwalu cell mae:
- Rhwyg osmotig o bilen
- Treuliad ensymatig o wal gell
- Solubilisation pilen
- Gyda Glanedyddion
- gyda thriniaeth alcali
Mae technegau cyflwr solid, a elwir hefyd yn ddulliau mecanyddol, yn cynnwys manteisio ar sut mae DNA yn rhyngweithio â swbstrad solet. Trwy ddewis glain neu foleciwl y bydd y DNA yn rhwymo arno ond ni fydd y dadansoddwr, mae'n bosibl gwahanu'r ddau. Enghreifftiau o dechnegau echdynnu cyfnod solet gan gynnwys defnyddio silica a gleiniau magnetig.
Esboniwyd echdynnu gleiniau magnetig
Y dull echdynnu gleiniau magnetig
Cafodd y potensial ar gyfer echdynnu gan ddefnyddio gleiniau magnetig ei gydnabod gyntaf mewn patent yn yr UD a ffeiliwyd gan Trevor Hawkins, ar gyfer Sefydliad Ymchwil Sefydliad Whitehead. Roedd y patent hwn yn cydnabod ei bod yn bosibl echdynnu deunydd genetig trwy eu rhwymo i gludwr cymorth solet, a allai fod yn glain magnetig. Yr egwyddor yw eich bod yn defnyddio glain magnetig hynod weithredol y bydd y deunydd genetig yn rhwymo arno, y gellir ei wahanu wedyn oddi wrth yr uwchnatur trwy gymhwyso grym magnetig i'r tu allan i'r llong sy'n dal y sampl.
Pam defnyddio echdynnu gleiniau magnetig?
Mae technoleg echdynnu gleiniau magnetig yn dod yn fwyfwy cyffredin, oherwydd y potensial sydd ganddo ar gyfer gweithdrefnau echdynnu cyflym ac effeithlon. Yn ddiweddar, bu datblygiadau o gleiniau magnetig hynod weithredol gyda systemau clustogi addas, sydd wedi gwneud awtomeiddio posibl o echdynnu asid niwclëig a llif gwaith sy'n ysgafn iawn yn olau ac yn gost-effeithlon. Hefyd, nid yw dulliau echdynnu gleiniau magnetig yn cynnwys y camau centrifugio a all achosi grymoedd cneifio sy'n chwalu darnau hirach o DNA. Mae hyn yn golygu bod llinynnau hirach o DNA yn parhau i fod yn gyfan, sy'n bwysig wrth brofi genomeg.
Amser Post: Tach-25-2022