შესავალი
რა არის ნუკლეინის მჟავის ექსტრაქცია?
უმარტივეს ტერმინებში, ნუკლეინის მჟავას ექსტრაქცია არის რნმ-ის და/ან დნმ-ის ამოღება ნიმუშიდან და ყველა ზედმეტი, რაც არ არის საჭირო. ექსტრაქციის პროცესი იზოლირებს ნუკლეინის მჟავებს ნიმუშიდან და იძლევა მათ კონცენტრირებული ელუატის სახით, თავისუფალი გამხსნელებისა და დამაბინძურებლებისგან, რამაც შეიძლება გავლენა მოახდინოს ნებისმიერ ქვედა დინების გამოყენებაზე.
ნუკლეინის მჟავის ექსტრაქციის აპლიკაციები
გაწმენდილი ნუკლეინის მჟავები გამოიყენება სხვადასხვა აპლიკაციების სიმრავლეში, დაწყებული სხვადასხვა ინდუსტრიაში. ჯანდაცვა ალბათ ის სფეროა, სადაც ის ყველაზე მეტად გამოიყენება, გაწმენდილი რნმ-ით და დნმ-ით, რომლებიც საჭიროა სხვადასხვა ტესტირების მიზნებისთვის.
ნუკლეინის მჟავის ექსტრაქციის გამოყენება ჯანდაცვის სფეროში მოიცავს:
- შემდეგი თაობის თანმიმდევრობა (NGS)
- გაძლიერებაზე დაფუძნებული SNP გენოტიპირება
- მასივზე დაფუძნებული გენოტიპირება
- შეზღუდვის ფერმენტის მონელება
- ანალიზები მოდიფიკაციის ფერმენტების გამოყენებით (მაგ. ლიგირება და კლონირება)
ასევე არსებობს სხვა სფეროები ჯანდაცვის მიღმა, სადაც გამოიყენება ნუკლეინის მჟავის ექსტრაქცია, მათ შორის, მაგრამ არ შემოიფარგლება მამობის ტესტირებით, სასამართლო ექსპერტიზა და გენომიკა.
ნუკლეინის მჟავის ექსტრაქციის მოკლე ისტორია
დნმ-ის ექსტრაქციათარიღდება დიდი ხნის წინ, პირველი ცნობილი იზოლაცია ჩაატარა შვეიცარიელმა ექიმმა ფრიდრიხ მიშერმა 1869 წელს. მიშერი იმედოვნებდა სიცოცხლის ფუნდამენტური პრინციპების გადაჭრას უჯრედების ქიმიური შემადგენლობის განსაზღვრით. ლიმფოციტების უკმარისობის შემდეგ, მან შეძლო დნმ-ის უხეში ნალექი მიეღო ლეიკოციტების ჩირქში ნაპოვნი გადაგდებულ სახვევებზე. მან ეს გააკეთა უჯრედში მჟავის და შემდეგ ტუტის დამატების გზით, რათა დატოვოს უჯრედის ციტოპლაზმა, შემდეგ კი შეიმუშავა პროტოკოლი დნმ-ის სხვა ცილებისგან განცალკევების მიზნით.
მიშერის ინოვაციური კვლევის შემდეგ, ბევრმა სხვა მეცნიერმა განაგრძო დნმ-ის იზოლირებისა და გაწმენდის ტექნიკის განვითარება და განვითარება. ედვინ ჯოზეფ კონმა, ცილის მეცნიერმა, შეიმუშავა მრავალი ტექნიკა ცილის გაწმენდისთვის მეორე მსოფლიო ომის დროს. მას ევალებოდა სისხლის პლაზმის შრატის ალბუმინის ფრაქციის იზოლირება, რაც მნიშვნელოვანია სისხლძარღვებში ოსმოსური წნევის შესანარჩუნებლად. ეს გადამწყვეტი იყო ჯარისკაცების სიცოცხლის შესანარჩუნებლად.
1953 წელს ფრენსის კრიკმა როზალინდ ფრანკლინთან და ჯეიმს უოტსონთან ერთად დაადგინა დნმ-ის სტრუქტურა და აჩვენა, რომ იგი შედგებოდა ნუკლეინის მჟავას ნუკლეოტიდების გრძელი ჯაჭვის ორი ჯაჭვისგან. ამ გარღვევის აღმოჩენამ გზა გაუხსნა მესელსონსა და სტალს, რომლებმაც შეძლეს შეემუშავებინათ სიმკვრივის გრადიენტური ცენტრიფუგაციის პროტოკოლი E. Coli ბაქტერიისგან დნმ-ის იზოლირებისთვის, რადგან მათ აჩვენეს დნმ-ის ნახევრად კონსერვატიული რეპლიკაცია 1958 წლის ექსპერიმენტის დროს.
ნუკლეინის მჟავის ექსტრაქციის ტექნიკა
რა არის დნმ-ის ექსტრაქციის 4 ეტაპი?
მოპოვების ყველა მეთოდი ერთსა და იმავე ფუნდამენტურ ეტაპებზე იშლება.
უჯრედების დარღვევა. ეს ეტაპი, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც უჯრედის ლიზი, გულისხმობს უჯრედის კედლის და/ან უჯრედის მემბრანის ნგრევას, რათა განთავისუფლდეს უჯრედშიდა სითხეები, რომლებიც შეიცავს საინტერესო ნუკლეინის მჟავებს.
არასასურველი ნამსხვრევების მოცილება. ეს მოიცავს მემბრანის ლიპიდებს, ცილებს და სხვა არასასურველ ნუკლეინის მჟავებს, რომლებსაც შეუძლიათ ხელი შეუშალონ ქვემო დინების აპლიკაციებს.
Იზოლაცია. თქვენს მიერ შექმნილი გაწმენდილი ლიზატისგან საინტერესო ნუკლეინის მჟავების იზოლირების მრავალი განსხვავებული გზა არსებობს, რომლებიც ორ ძირითად კატეგორიას შორისაა: ხსნარზე დაფუძნებული ან მყარი მდგომარეობა (იხილეთ შემდეგი ნაწილი).
კონცენტრაცია. მას შემდეგ, რაც ნუკლეინის მჟავები იზოლირებულია ყველა სხვა დამაბინძურებლებისა და გამხსნელებისგან, ისინი წარმოდგენილია მაღალ კონცენტრირებულ ელუატში.
მოპოვების ორი ტიპი
ნუკლეინის მჟავას ექსტრაქციის ორი ტიპი არსებობს - ხსნარზე დაფუძნებული მეთოდები და მყარი მდგომარეობის მეთოდები. ხსნარზე დაფუძნებული მეთოდი ასევე ცნობილია როგორც ქიმიური მოპოვების მეთოდი, რადგან ის გულისხმობს ქიმიკატების გამოყენებას უჯრედის დასაშლელად და ნუკლეინის მასალებში წვდომისთვის. ეს შეიძლება იყოს ორგანული ნაერთების გამოყენება, როგორიცაა ფენოლი და ქლოროფორმი, ან ნაკლებად მავნე და ამიტომ უფრო რეკომენდებული არაორგანული ნაერთები, როგორიცაა პროტეინაზა K ან სილიკა გელი.
უჯრედის დაშლის სხვადასხვა ქიმიური მოპოვების მეთოდების მაგალითები მოიცავს:
- მემბრანის ოსმოსური რღვევა
- უჯრედის კედლის ფერმენტული მონელება
- მემბრანის ხსნარიზაცია
- სარეცხი საშუალებებით
- ტუტეებით დამუშავებით
მყარი მდგომარეობის ტექნიკა, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც მექანიკური მეთოდები, გულისხმობს დნმ-ის ურთიერთქმედების მყარ სუბსტრატთან ექსპლუატაციას. მძივის ან მოლეკულის არჩევით, რომელსაც დნმ დაუკავშირდება, მაგრამ ანალიზატორი არა, შესაძლებელია ამ ორის გამიჯვნა. მყარი ფაზის მოპოვების ტექნიკის მაგალითები სილიციუმის და მაგნიტური მძივების გამოყენებით.
მაგნიტური მძივის მოპოვება ახსნილია
მაგნიტური მძივის ამოღების მეთოდი
მაგნიტური მძივების გამოყენებით მოპოვების პოტენციალი პირველად იქნა აღიარებული აშშ-ს პატენტში, რომელიც შეტანილ იქნა ტრევორ ჰოკინსის მიერ, უაიტჰედის ინსტიტუტის კვლევითი ინსტიტუტისთვის. ეს პატენტი აღიარებდა, რომ შესაძლებელი იყო გენეტიკური მასალის მოპოვება მყარი საყრდენის მატარებელთან დაკავშირებით, რომელიც შეიძლება იყოს მაგნიტური მძივი. პრინციპი იმაში მდგომარეობს, რომ თქვენ იყენებთ უაღრესად ფუნქციონირებულ მაგნიტურ მძივს, რომელზედაც გენეტიკური მასალა მიბმული იქნება, რომელიც შემდეგ შეიძლება განცალკევდეს ზენატანისგან, მაგნიტური ძალის გამოყენებით ჭურჭლის გარე მხარეს, რომელშიც ინახება ნიმუში.
რატომ გამოვიყენოთ მაგნიტური მძივის ექსტრაქცია?
მაგნიტური მარცვლების მოპოვების ტექნოლოგია სულ უფრო გავრცელებული ხდება, იმის გამო, რომ მას აქვს სწრაფი და ეფექტური მოპოვების პროცედურების პოტენციალი. ბოლო დროს განვითარდა უაღრესად ფუნქციონალიზებული მაგნიტური მარცვლები შესაბამისი ბუფერული სისტემებით, რამაც შესაძლებელი გახადა ნუკლეინის მჟავის ექსტრაქციის ავტომატიზაცია და სამუშაო პროცესი, რომელიც არის რესურსების ძალიან მსუბუქი და ეკონომიური. ასევე, მაგნიტური მარცვლების ამოღების მეთოდები არ მოიცავს ცენტრიფუგაციის ეტაპებს, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს ათვლის ძალები, რომლებიც ანადგურებენ დნმ-ის უფრო გრძელ ნაწილებს. ეს ნიშნავს, რომ დნმ-ის გრძელი ჯაჭვები ხელუხლებელი რჩება, რაც მნიშვნელოვანია გენომიკის ტესტირებაში.
გამოქვეყნების დრო: ნოე-25-2022