Rhagymadrodd
Beth yw Echdynnu Asid Niwcleig?
Yn y termau symlaf iawn, echdynnu asid niwclëig yw tynnu'r RNA a/neu DNA o sampl a'r holl ormodedd nad oes ei angen. Mae'r broses echdynnu yn ynysu'r asidau niwclëig o sampl ac yn eu cynhyrchu ar ffurf eluate crynodedig, sy'n rhydd o wanedyddion a halogion a allai effeithio ar unrhyw gymwysiadau i lawr yr afon.
Defnyddio Echdynnu Asid Niwcleig
Defnyddir asidau niwclëig puredig mewn llu o wahanol gymwysiadau, yn amrywio ar draws sawl diwydiant gwahanol. Efallai mai gofal iechyd yw'r maes lle caiff ei ddefnyddio fwyaf, ac mae angen RNA a DNA wedi'u puro ar gyfer llu o wahanol ddibenion profi.
Mae cymwysiadau echdynnu asid niwclëig mewn gofal iechyd yn cynnwys:
- Dilyniannu'r Genhedlaeth Nesaf (NGS)
- Genoteipio SNP yn seiliedig ar ymhelaethu
- Genoteipio yn seiliedig ar arae
- Cyfyngiad Treuliad Ensym
- Dadansoddi 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 Niwcleig
Echdynnu DNAyn dyddio'n ôl ymhell, gyda'r unigedd hysbys cyntaf 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 ddarganfuwyd mewn crawn ar rwymynnau wedi'u taflu. Gwnaeth hyn trwy ychwanegu asid ac yna alcali i'r gell i adael cytoplasm y gell, ac yna datblygodd brotocol i wahanu'r DNA oddi wrth y proteinau eraill.
Yn dilyn ymchwil arloesol Miescher, mae llawer o wyddonwyr eraill wedi mynd ymlaen i ddatblygu 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. Ef oedd yn gyfrifol am ynysu'r ffracsiwn serwm albwmin o blasma gwaed, sy'n bwysig i gynnal y pwysedd osmotig yn y pibellau gwaed. Roedd hyn yn hollbwysig i gadw milwyr yn fyw.
Ym 1953 penderfynodd Francis Crick, ynghyd â Rosalind Franklin a James Watson, strwythur DNA, gan ddangos ei fod yn cynnwys dwy edefyn o gadwyni hir o niwcleotidau asid niwclëig. Roedd y darganfyddiad arloesol hwn yn paratoi'r ffordd ar gyfer Meselson a Stahl, a oedd yn gallu datblygu protocol allgyrchu graddiant dwysedd i ynysu DNA o facteria E. Coli wrth iddynt ddangos y dyblygu lled-geidwadol o DNA yn ystod eu harbrawf 1958.
Technegau Echdynnu Asid Niwcleig
Beth yw 4 cam echdynnu DNA?
Mae pob dull echdynnu yn berwi i lawr i'r un camau sylfaenol.
Amhariad Cell. Mae'r cam hwn, a elwir hefyd yn cell lysis, yn cynnwys torri i lawr y cellfur a/neu'r gellbilen, er mwyn rhyddhau'r hylifau mewngellog sy'n cynnwys yr asidau niwclëig o ddiddordeb.
Cael gwared ar falurion diangen. Mae hyn yn cynnwys lipidau pilen, proteinau ac asidau niwclëig diangen eraill a all ymyrryd â chymwysiadau i lawr yr afon.
Ynysu. Mae nifer o wahanol ffyrdd o ynysu'r asidau cnewyllol o ddiddordeb o'r lysate wedi'i glirio a grëwyd gennych, sy'n perthyn i ddau brif gategori: seiliedig ar hydoddiant neu gyflwr solet (gweler yr adran nesaf).
Crynodiad. Ar ôl i'r asidau niwclëig gael eu hynysu oddi wrth yr holl halogion a gwanwyr eraill, cânt eu cyflwyno mewn eluate hynod grynodedig.
Y Ddau Fath o Echdynnu
Mae dau fath o echdynnu asid niwclëig - dulliau seiliedig ar doddiant a dulliau cyflwr solet. Gelwir y dull sy'n seiliedig ar doddiant hefyd yn ddull echdynnu cemegol, gan ei fod yn golygu defnyddio cemegau i dorri'r gell i lawr a chael mynediad i'r deunydd niwcleig. Gall hyn fod yn defnyddio naill ai cyfansoddion organig fel ffenol a chlorofform, neu'r cyfansoddion anorganig llai niweidiol ac felly mwy a argymhellir fel Proteinase K neu gel silica.
Mae enghreifftiau o wahanol ddulliau echdynnu cemegol i dorri cell yn cynnwys:
- Osmotig rhwygiad y bilen
- Treulio ensymatig o'r cellfur
- Hydoddi'r bilen
- Gyda glanedyddion
- Gyda thriniaeth alcali
Mae technegau cyflwr solid, a elwir hefyd yn ddulliau mecanyddol, yn cynnwys ecsbloetio sut mae DNA yn rhyngweithio â swbstrad solet. Trwy ddewis glain neu foleciwl y bydd y DNA yn clymu arno ond na fydd y dadansoddwr yn ei wneud, mae'n bosibl gwahanu'r ddau. Enghreifftiau o dechnegau echdynnu cyfnod solet gan gynnwys defnyddio silica a gleiniau magnetig.
Echdynnu Glain Magnetig wedi'i Egluro
Y Dull Echdynnu Glain Magnetig
Cydnabuwyd y potensial ar gyfer echdynnu gan ddefnyddio gleiniau magnetig yn gyntaf mewn patent UDA 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 cynnal solet, a allai fod yn lain magnetig. Yr egwyddor yw eich bod yn defnyddio glain magnetig tra swyddogaethol y bydd y deunydd genetig yn clymu arno, y gellir ei wahanu oddi wrth yr uwchnatant trwy roi grym magnetig ar y tu allan i'r llestr sy'n dal y sampl.
Pam Defnyddio Echdynnu Glain Magnetig?
Mae technoleg echdynnu gleiniau magnetig yn dod yn fwyfwy cyffredin, oherwydd y potensial sydd ganddi ar gyfer gweithdrefnau echdynnu cyflym ac effeithlon. Yn ddiweddar bu datblygiadau o gleiniau magnetig hynod swyddogaethol gyda systemau byffer addas, sydd wedi ei gwneud yn bosibl awtomeiddio echdynnu asid niwclëig a llif gwaith sy'n ysgafn iawn o ran adnoddau ac yn gost-effeithiol. Hefyd, nid yw dulliau echdynnu gleiniau magnetig yn cynnwys y camau allgyrchu a all achosi grymoedd cneifio sy'n torri darnau hirach o DNA. Mae hyn yn golygu bod llinynnau hirach o DNA yn dal yn gyfan, sy'n bwysig mewn profion genomeg.
Amser postio: Tachwedd-25-2022