Introduction
Нуклеин кислотасын экстракциялоо деген эмне?
Эң жөнөкөй сөз менен айтканда, нуклеин кислотасын экстракциялоо – бул үлгүдөгү РНКны жана/же ДНКны жана зарыл болбогон бардык ашыкчаларды алып салуу. Экстракция процесси нуклеиндик кислоталарды үлгүдөн бөлүп алып, аларды концентраттуу элюат түрүндө берет, суюлтуучу заттардан жана ылдыйкы агымдарга таасир эте турган булгоочу заттардан таза.
Нуклеиндик кислоталарды экстракциялоонун колдонулушу
Тазаланган нуклеиндик кислоталар ар кандай тармактарда, ар кандай колдонмолордо колдонулат. Саламаттыкты сактоо, балким, ар кандай тестирлөө максаттары үчүн тазаланган РНК жана ДНК менен эң көп колдонулган аймак.
Саламаттыкты сактоо тармагында нуклеин кислотасын экстракциялоонун колдонулушу төмөнкүлөрдү камтыйт:
- Кийинки муундун ырааттуулугу (NGS)
- Күчөтүү негизиндеги SNP генотиптөө
- Массив негизиндеги генотиптөө
- Чектөө энзим сиңирүү
- Модификациялоочу ферменттерди колдонуу менен анализдер (мисалы, лигатура жана клондоштуруу)
Нуклеин кислотасын алуу, анын ичинде аталыкты текшерүү, криминалистика жана геномика менен чектелбестен, саламаттыкты сактоодон тышкары дагы башка тармактар бар.
Нуклеин кислотасын алуунун кыскача тарыхы
ДНК экстракциясыБиринчи белгилүү изоляцияны 1869-жылы Швейцариялык дарыгер Фридрих Мишер жасаган. Мишер клеткалардын химиялык курамын аныктоо менен жашоонун негизги принциптерин чечүүнү үмүт кылган. Лимфоциттер менен иштебей калгандан кийин, ал ташталган бинттеги ириңде табылган лейкоциттерден ДНКнын чийки преципитатын ала алган. Ал муну клетканын цитоплазмасын калтыруу үчүн клеткага кислота, андан соң щелоч кошуп, андан соң ДНКны башка белоктордон бөлүп алуу протоколун иштеп чыккан.
Мишердин түптөгөн изилдөөсүнөн кийин көптөгөн башка илимпоздор ДНКны изоляциялоо жана тазалоо ыкмаларын өркүндөтүп, иштеп чыгышты. Эдвин Жозеф Кон, протеин боюнча илимпоз, Экинчи дүйнөлүк согуш учурунда белок тазалоонун көптөгөн ыкмаларын иштеп чыккан. Ал кан плазмасынын кан тамырларындагы осмостук басымды кармап турууда маанилүү болгон сыворотка альбумин бөлүгүн бөлүп алуу үчүн жооптуу болгон. Бул аскерлердин тирүү калышы үчүн абдан маанилүү болгон.
1953-жылы Фрэнсис Крик Розалинд Франклин жана Джеймс Уотсон менен бирге ДНКнын түзүмүн аныктап, ал нуклеин кислотасынын нуклеотиддеринин узун чынжырларынын эки тилкесинен тураарын көрсөткөн. Бул ачылыш 1958-жылдагы эксперимент учурунда ДНКнын жарым консервативдик репликациясын көрсөткөн E. Coli бактерияларынан ДНКны бөлүп алуу үчүн тыгыздык градиенттүү центрифугалоо протоколун иштеп чыгууга мүмкүнчүлүк алган Месельсон менен Сталга жол ачты.
Нуклеин кислотасын алуу техникасы
ДНКны экстракциялоонун 4 этаптары кандай?
Бардык казып алуу ыкмалары бирдей негизги кадамдарга чейин кайнайт.
Клетканын бузулушу. Бул этап, ошондой эле клетка лизиси деп аталат, кызыктырган нуклеиндик кислоталарды камтыган клетка ичиндеги суюктуктарды чыгаруу үчүн клетка дубалын жана/же клетка мембранасын бузууну камтыйт.
Керексиз таштандыларды алып салуу. Буга мембраналык липиддер, белоктор жана башка керексиз нуклеиндик кислоталар кирет, алар төмөнкү агымдагы колдонмолорго тоскоол болот.
Изоляция. Сиз жараткан тазаланган лизаттан кызыккан нуклеиндик кислоталарды бөлүп алуунун бир нече ар кандай жолдору бар, алар эки негизги категорияга кирет: эритмеге негизделген же катуу абал (кийинки бөлүмдү караңыз).
Концентрация. Нуклеиндик кислоталар бардык башка булгоочу заттардан жана эриткичтерден бөлүнүп алынгандан кийин, алар жогорку концентрациялуу элюат түрүндө берилет.
Экстракциянын эки түрү
Нуклеин кислотасын экстракциялоонун эки түрү бар - эритмеге негизделген ыкмалар жана катуу абалдын ыкмалары. Эритмеге негизделген ыкма химиялык экстракция ыкмасы катары да белгилүү, анткени ал клетканы талкалап, нуклеиндик материалга жетүү үчүн химиялык заттарды колдонууну камтыйт. Бул фенол жана хлороформ сыяктуу органикалык кошулмаларды, же азыраак зыяндуу, ошондуктан Proteinase K же силикагель сыяктуу органикалык эмес кошулмаларды колдонуу болушу мүмкүн.
Клетканы бузуу үчүн ар кандай химиялык экстракция ыкмаларынын мисалдары төмөнкүлөрдү камтыйт:
- мембрананын осмостук жарылуусу
- Клетка дубалынын ферменттик сиңирүү
- мембрананы эритүү
- Жуучу каражаттар менен
- щелоч менен дарылоо
Катуу абалдагы техникалар, ошондой эле механикалык ыкмалар катары белгилүү, ДНКнын катуу субстрат менен кандайча өз ара аракеттенүүсүн колдонууну камтыйт. ДНК байлай турган, бирок анализденүүчү мончокту же молекуланы тандоо менен экөөнү ажыратууга болот. Кремний жана магниттик мончокторду колдонуу, анын ичинде катуу фазалуу экстракция ыкмаларынын мисалдары.
Магниттик мончокторду экстракция түшүндүрдү
Магниттик мончокторду алуу ыкмасы
Магниттик мончокторду колдонуу менен алуу потенциалы биринчи жолу Уайтхед институтунун изилдөө мекемеси үчүн Тревор Хокинс тарабынан берилген АКШ патентинде таанылган. Бул патент генетикалык материалды магниттик мончок болушу мүмкүн болгон катуу колдоо ташуучуга байлап алуу мүмкүн экенин моюнга алды. Принципи сиз генетикалык материал байлай турган өтө функционалдуу магниттик мончокту колдоносуз, андан кийин үлгү кармап турган идиштин сыртына магниттик күч колдонуу менен супернатанттан ажыратылышы мүмкүн.
Эмне үчүн магниттик мончокторду экстракция колдонушат?
Магниттик мончокторду экстракциялоо технологиясы тез жана натыйжалуу экстракция процедураларын жүргүзүү мүмкүнчүлүгүнөн улам барган сайын кеңири жайылууда. Акыркы убактарда ылайыктуу буфердик системалары бар жогорку функционалдуу магниттик мончокторду иштеп чыгуулар болду, алар нуклеин кислотасын алууну автоматташтырууга жана иш процессин абдан ресурстук жеңил жана үнөмдүү болгон. Ошондой эле, магниттик мончокторду экстракциялоо ыкмалары центрифугалоо кадамдарын камтыбайт, алар ДНКнын узунураак бөлүктөрүн сындыруучу күчтөрдү жаратышы мүмкүн. Бул ДНКнын узун тилкелери бүтүн бойдон калат дегенди билдирет, бул геномикалык тестирлөөдө маанилүү.
Посттун убактысы: 25-ноябрь, 2022-жыл