ការទាញយកអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីក និងវិធីសាស្ត្រមេដែក

សេចក្តីផ្តើម

តើ​អ្វី​ទៅ​ជា​ការ​ទាញ​យក​អាស៊ីត​នុយក្លេអ៊ែរ?

នៅក្នុងពាក្យសាមញ្ញបំផុត ការទាញយកអាស៊ីត nucleic គឺជាការយកចេញនៃ RNA និង/ឬ DNA ពីគំរូមួយ និងលើសទាំងអស់ដែលមិនចាំបាច់។ ដំណើរការនៃការស្រង់ចេញបំបែកអាស៊ីដ nucleic ចេញពីគំរូមួយ ហើយផ្តល់ទិន្នផលវាក្នុងទម្រង់ជា eluate ប្រមូលផ្តុំ ដោយមិនមានសារធាតុរំលាយ និងសារធាតុកខ្វក់ដែលអាចប៉ះពាល់ដល់កម្មវិធីខាងក្រោម។

ការអនុវត្តនៃការទាញយកអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីក

អាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីកដែលបានបន្សុតត្រូវបានប្រើប្រាស់នៅក្នុងកម្មវិធីផ្សេងៗជាច្រើន រាប់បញ្ចូលទាំងឧស្សាហកម្មផ្សេងៗគ្នា។ ការថែទាំសុខភាពប្រហែលជាតំបន់ដែលវាត្រូវបានប្រើប្រាស់ច្រើនបំផុត ជាមួយនឹងការបន្សុត RNA និង DNA ដែលត្រូវការសម្រាប់គោលបំណងសាកល្បងផ្សេងៗគ្នា។

កម្មវិធីនៃការទាញយកអាស៊ីត nucleic ក្នុងការថែទាំសុខភាពរួមមាន:

- ការពង្រីក PCR និង qPCR

- លំដាប់ជំនាន់បន្ទាប់ (NGS)

- SNP Genotyping ផ្អែកលើការពង្រីក

- Genotyping ផ្អែកលើអារេ

- ការរឹតបន្តឹងការរំលាយអាហារអង់ស៊ីម

- វិភាគ​ដោយ​ប្រើ​អង់ស៊ីម​កែប្រែ (ឧទាហរណ៍ Ligation និង Cloning)

វាក៏មានវិស័យផ្សេងទៀតក្រៅពីការថែទាំសុខភាព ដែលការទាញយកអាស៊ីត nucleic ត្រូវបានប្រើ រួមទាំង ប៉ុន្តែមិនកំណត់ចំពោះការធ្វើតេស្តភាពជាឪពុក ការធ្វើកោសល្យវិច្ច័យ និងពន្ធុវិទ្យា។

ប្រវត្តិសង្ខេបនៃការទាញយកអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ែរ

ការទាញយក DNAមានអាយុកាលតាំងពីយូរយារណាស់មកហើយ ដោយភាពឯកោដែលគេស្គាល់ដំបូងត្រូវបានអនុវត្តដោយគ្រូពេទ្យជនជាតិស្វីសឈ្មោះ Friedrich Miescher ក្នុងឆ្នាំ 1869។ Miescher សង្ឃឹមថានឹងដោះស្រាយគោលការណ៍គ្រឹះនៃជីវិតដោយកំណត់សមាសធាតុគីមីនៃកោសិកា។ បន្ទាប់ពីបរាជ័យជាមួយ lymphocytes គាត់អាចទទួលបានទឹកភ្លៀងឆៅនៃ DNA ពី leucocytes ដែលរកឃើញនៅក្នុងខ្ទុះនៅលើបង់រុំដែលបានបោះចោល។ គាត់ធ្វើបែបនេះដោយបន្ថែមអាស៊ីត ហើយបន្ទាប់មកអាល់កាឡាំងទៅក្នុងកោសិកា ដើម្បីចាកចេញពី cytoplasm របស់កោសិកា ហើយបន្ទាប់មកបានបង្កើតពិធីការដើម្បីបំបែក DNA ពីប្រូតេអ៊ីនផ្សេងទៀត។

បន្ទាប់ពីការស្រាវជ្រាវដំបូងរបស់ Miescher អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រជាច្រើននាក់ទៀតបានបន្តឈានទៅមុខ និងបង្កើតបច្ចេកទេសដើម្បីញែក និងបន្សុទ្ធ DNA ។ Edwin Joseph Cohn អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រប្រូតេអ៊ីនបានបង្កើតបច្ចេកទេសជាច្រើនសម្រាប់ការបន្សុតប្រូតេអ៊ីនក្នុងអំឡុងពេល WW2 ។ គាត់មានទំនួលខុសត្រូវក្នុងការញែកប្រភាគនៃអាល់ប៊ុមប៊ីនសេរ៉ូមនៃប្លាស្មាឈាម ដែលមានសារៈសំខាន់ក្នុងការរក្សាសម្ពាធ osmotic នៅក្នុងសរសៃឈាម។ នេះ​ជា​រឿង​សំខាន់​សម្រាប់​ការ​រក្សា​ទាហាន​ឲ្យ​នៅ​រស់។

នៅឆ្នាំ 1953 Francis Crick រួមជាមួយនឹង Rosalind Franklin និង James Watson បានកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធនៃ DNA ដែលបង្ហាញថាវាត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយខ្សែសង្វាក់វែងនៃ nucleotides អាស៊ីត nucleotides ពីរខ្សែ។ ការរកឃើញរបកគំហើញនេះបានត្រួសត្រាយផ្លូវសម្រាប់ Meselson និង Stahl ដែលអាចបង្កើតពិធីការ centrifugation gradient density ដើម្បីញែក DNA ពីបាក់តេរី E. Coli ខណៈដែលពួកគេបង្ហាញពីការចម្លងពាក់កណ្តាលអភិរក្សនៃ DNA កំឡុងពេលពិសោធន៍ឆ្នាំ 1958 របស់ពួកគេ។

បច្ចេកទេសនៃការទាញយកអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ែរ

តើ 4 ដំណាក់កាលនៃការទាញយក DNA មានអ្វីខ្លះ?
រាល់វិធីសាស្រ្តនៃការស្រង់ចេញត្រូវចុះទៅជំហានមូលដ្ឋានដូចគ្នា។

ការរំខានកោសិកា. ដំណាក់កាលនេះ ត្រូវបានគេស្គាល់ផងដែរថាជា លីសកោសិកា ពាក់ព័ន្ធនឹងការបំបែកជញ្ជាំងកោសិកា និង/ឬភ្នាសកោសិកា ដើម្បីបញ្ចេញសារធាតុរាវខាងក្នុងកោសិកាដែលមានអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីកដែលចាប់អារម្មណ៍។

ការយកចេញនៃកំទេចកំទីដែលមិនចង់បាន។ នេះរួមបញ្ចូលទាំងភ្នាស lipids ប្រូតេអ៊ីន និងអាស៊ីត nucleic ដែលមិនចង់បានផ្សេងទៀតដែលអាចរំខានដល់កម្មវិធីខាងក្រោម។

ការដាក់ឱ្យនៅដាច់ដោយឡែក។ មានវិធីផ្សេងគ្នាមួយចំនួនដើម្បីញែកអាស៊ីត nucleic ដែលចាប់អារម្មណ៍ចេញពី lysate ដែលអ្នកបានបង្កើត ដែលស្ថិតនៅចន្លោះប្រភេទសំខាន់ពីរ៖ ដំណោះស្រាយផ្អែកលើ ឬសភាពរឹង (សូមមើលផ្នែកបន្ទាប់)។

ការប្រមូលផ្តុំ។ បន្ទាប់ពីអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីកត្រូវបានញែកចេញពីសារធាតុកខ្វក់ និងសារធាតុរំលាយផ្សេងទៀតទាំងអស់ ពួកវាត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុង eluate ដែលមានកំហាប់ខ្ពស់។

ការស្រង់ចេញពីរប្រភេទ
ការទាញយកអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីកមានពីរប្រភេទ - វិធីសាស្ត្រផ្អែកលើដំណោះស្រាយ និងវិធីសាស្ត្រសភាពរឹង។ វិធីសាស្រ្តដែលមានមូលដ្ឋានលើដំណោះស្រាយត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាវិធីសាស្ត្រទាញយកគីមីព្រោះវាពាក់ព័ន្ធនឹងការប្រើប្រាស់សារធាតុគីមីដើម្បីបំបែកកោសិកា និងចូលប្រើប្រាស់សារធាតុ nucleic ។ នេះអាចប្រើប្រាស់សមាសធាតុសរីរាង្គដូចជា phenol និង chloroform ឬសារធាតុដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់តិចជាង ដូច្នេះហើយបានណែនាំបន្ថែមនូវសមាសធាតុអសរីរាង្គដូចជា Proteinase K ឬ silica gel ។

ឧទាហរណ៍នៃវិធីសាស្រ្តទាញយកគីមីផ្សេងៗគ្នាដើម្បីបំបែកកោសិការួមមាន:

- Osmotic rupturing នៃភ្នាស

- ការរំលាយអាហារអង់ស៊ីមនៃជញ្ជាំងកោសិកា

- ការរលាយនៃភ្នាស

- ជាមួយសាប៊ូបោកខោអាវ

- ជាមួយនឹងការព្យាបាលអាល់កាឡាំង

បច្ចេកទេសរដ្ឋរឹង ដែលត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាវិធីសាស្ត្រមេកានិក ពាក់ព័ន្ធនឹងការកេងប្រវ័ញ្ចពីរបៀបដែល DNA ធ្វើអន្តរកម្មជាមួយស្រទាប់ខាងក្រោមរឹង។ តាមរយៈការជ្រើសរើសអង្កាំ ឬម៉ូលេគុលដែល DNA នឹងចងភ្ជាប់ ប៉ុន្តែអ្នកវិភាគនឹងមិនមានទេ វាអាចបំបែកទាំងពីរបាន។ ឧទាហរណ៍នៃបច្ចេកទេសស្រង់ចេញដំណាក់កាលរឹង រួមទាំងការប្រើស៊ីលីកា និងអង្កាំម៉ាញេទិក។

ការ​ស្រង់​ចេញ​ពី​មេដែក​បាន​ពន្យល់

វិធីសាស្រ្តស្រង់ចេញអង្កាំម៉ាញេទិក
សក្តានុពលសម្រាប់ការស្រង់ចេញដោយប្រើអង្កាំម៉ាញេទិកត្រូវបានទទួលស្គាល់ជាលើកដំបូងនៅក្នុងប៉ាតង់របស់សហរដ្ឋអាមេរិកដែលដាក់ដោយ Trevor Hawkins សម្រាប់ស្ថាប័នស្រាវជ្រាវ Whitehead Institute ។ ប៉ាតង់នេះបានទទួលស្គាល់ថាវាអាចទៅរួចក្នុងការទាញយកសារធាតុហ្សែនដោយភ្ជាប់ពួកវាទៅនឹងក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនជំនួយដ៏រឹងមាំដែលអាចជាមេដែក។ គោលការណ៍គឺថា អ្នកប្រើអង្កាំម៉ាញេទិចដែលមានមុខងារខ្ពស់ដែលសម្ភារៈហ្សែននឹងភ្ជាប់ទៅនោះ ដែលបន្ទាប់មកអាចត្រូវបានបំបែកចេញពី supernatant ដោយអនុវត្តកម្លាំងម៉ាញេទិកទៅខាងក្រៅនៃនាវាដែលកាន់គំរូ។

ហេតុអ្វី​បាន​ជា​ប្រើ​ការ​ស្រង់​គ្រាប់​ម៉ាញេទិក?
បច្ចេកវិជ្ជាទាញយកអង្កាំម៉ាញេទិកកំពុងក្លាយជារីករាលដាលកាន់តែខ្លាំងឡើង ដោយសារតែសក្តានុពលដែលវារក្សាបានសម្រាប់នីតិវិធីស្រង់ចេញលឿន និងមានប្រសិទ្ធភាព។ ក្នុងពេលថ្មីៗនេះមានការអភិវឌ្ឍន៍នៃគ្រាប់ម៉ាញេទិកដែលមានមុខងារខ្ពស់ជាមួយនឹងប្រព័ន្ធសតិបណ្ដោះអាសន្នដែលសមស្រប ដែលធ្វើឱ្យមានដំណើរការស្វ័យប្រវត្តិកម្មនៃការទាញយកអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីក និងដំណើរការការងារដែលស្រាលធនធាន និងសន្សំសំចៃ។ ម្យ៉ាងទៀត វិធីសាស្ត្រទាញយកអង្កាំម៉ាញេទិកមិនពាក់ព័ន្ធនឹងជំហាន centrifugation ដែលអាចបណ្តាលឱ្យមានកម្លាំងកាត់ដែលបំបែកបំណែកនៃ DNA ដែលវែងជាងនេះ។ នេះមានន័យថា ខ្សែ DNA វែងជាងនេះនៅដដែល ដែលមានសារៈសំខាន់ក្នុងការធ្វើតេស្តហ្សែន។