ആമുഖം
എന്താണ് ന്യൂക്ലിക് ആസിഡ് എക്സ്ട്രാക്ഷൻ?
ഏറ്റവും ലളിതമായി പറഞ്ഞാൽ, ഒരു സാമ്പിളിൽ നിന്ന് ആർഎൻഎ കൂടാതെ/അല്ലെങ്കിൽ ഡിഎൻഎയും ആവശ്യമില്ലാത്ത എല്ലാ അധികവും നീക്കം ചെയ്യുന്നതാണ് ന്യൂക്ലിക് ആസിഡ് എക്സ്ട്രാക്ഷൻ. വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ പ്രക്രിയ ഒരു സാമ്പിളിൽ നിന്ന് ന്യൂക്ലിക് ആസിഡുകളെ വേർതിരിക്കുകയും ഏതെങ്കിലും താഴത്തെ പ്രയോഗങ്ങളെ ബാധിച്ചേക്കാവുന്ന ഡിലൂയൻ്റുകളിൽ നിന്നും മലിനീകരണങ്ങളിൽ നിന്നും മുക്തമായ ഒരു സാന്ദ്രീകൃത എലുവേറ്റിൻ്റെ രൂപത്തിൽ അവ നൽകുകയും ചെയ്യുന്നു.
ന്യൂക്ലിക് ആസിഡ് എക്സ്ട്രാക്ഷൻ പ്രയോഗങ്ങൾ
ശുദ്ധീകരിച്ച ന്യൂക്ലിക് ആസിഡുകൾ വിവിധ വ്യവസായങ്ങളിൽ ഉടനീളം വിവിധ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു. വ്യത്യസ്ത പരിശോധനാ ആവശ്യങ്ങൾക്ക് ആവശ്യമായ ശുദ്ധീകരിച്ച ആർഎൻഎയും ഡിഎൻഎയും ഉപയോഗിച്ച്, അത് ഏറ്റവും കൂടുതൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന മേഖലയാണ് ഹെൽത്ത്‌കെയർ.
ആരോഗ്യ സംരക്ഷണത്തിൽ ന്യൂക്ലിക് ആസിഡ് വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്നതിനുള്ള പ്രയോഗങ്ങളിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു:
- അടുത്ത തലമുറ സീക്വൻസിംഗ് (NGS)
- ആംപ്ലിഫിക്കേഷൻ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള എസ്എൻപി ജനിതകമാറ്റം
- അറേ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ജനിതകമാറ്റം
- നിയന്ത്രണ എൻസൈം ദഹനം
- മോഡിഫൈയിംഗ് എൻസൈമുകൾ ഉപയോഗിച്ച് വിശകലനം ചെയ്യുന്നു (ഉദാ. ലിഗേഷനും ക്ലോണിംഗും)
പിതൃത്വ പരിശോധന, ഫോറൻസിക്‌സ്, ജീനോമിക്സ് എന്നിവയുൾപ്പെടെ എന്നാൽ അതിൽ മാത്രം പരിമിതപ്പെടുത്താതെ ന്യൂക്ലിക് ആസിഡ് വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഹെൽത്ത്‌കെയറിനപ്പുറം മറ്റ് മേഖലകളുമുണ്ട്.
ന്യൂക്ലിക് ആസിഡ് വേർതിരിച്ചെടുക്കലിൻ്റെ ഒരു സംക്ഷിപ്ത ചരിത്രം
ഡിഎൻഎ വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ1869-ൽ ഫ്രെഡറിക് മിഷർ എന്ന സ്വിസ് ഭിഷഗ്വരനാണ് ആദ്യമായി അറിയപ്പെടുന്ന ഒറ്റപ്പെടൽ നടത്തിയത്. കോശങ്ങളുടെ രാസഘടന നിർണ്ണയിച്ച് ജീവിതത്തിൻ്റെ അടിസ്ഥാന തത്വങ്ങൾ പരിഹരിക്കാൻ മിഷർ പ്രതീക്ഷിച്ചിരുന്നു. ലിംഫോസൈറ്റുകളുടെ പരാജയത്തെത്തുടർന്ന്, ഉപേക്ഷിച്ച ബാൻഡേജുകളിൽ പഴുപ്പിൽ കാണപ്പെടുന്ന ല്യൂക്കോസൈറ്റുകളിൽ നിന്ന് ഡിഎൻഎയുടെ അസംസ്കൃത അവശിഷ്ടം നേടാൻ അദ്ദേഹത്തിന് കഴിഞ്ഞു. കോശത്തിൻ്റെ സൈറ്റോപ്ലാസം വിടാൻ കോശത്തിലേക്ക് ആസിഡും ആൽക്കലിയും ചേർത്താണ് അദ്ദേഹം ഇത് ചെയ്തത്, തുടർന്ന് മറ്റ് പ്രോട്ടീനുകളിൽ നിന്ന് ഡിഎൻഎയെ വേർതിരിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രോട്ടോക്കോൾ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു.
മിയഷറിൻ്റെ തകർപ്പൻ ഗവേഷണത്തെത്തുടർന്ന്, മറ്റ് പല ശാസ്ത്രജ്ഞരും ഡിഎൻഎയെ വേർതിരിച്ച് ശുദ്ധീകരിക്കുന്നതിനുള്ള സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ വികസിപ്പിക്കുകയും വികസിപ്പിക്കുകയും ചെയ്തു. പ്രോട്ടീൻ ശാസ്ത്രജ്ഞനായ എഡ്വിൻ ജോസഫ് കോൻ രണ്ടാം ലോകമഹായുദ്ധസമയത്ത് പ്രോട്ടീൻ ശുദ്ധീകരണത്തിനായി നിരവധി സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു. രക്തക്കുഴലുകളിലെ ഓസ്മോട്ടിക് മർദ്ദം നിലനിർത്തുന്നതിൽ പ്രധാനമായ രക്ത പ്ലാസ്മയുടെ സെറം ആൽബുമിൻ അംശം വേർതിരിച്ചെടുക്കാൻ അദ്ദേഹം ഉത്തരവാദിയായിരുന്നു. സൈനികരുടെ ജീവൻ നിലനിർത്തുന്നതിൽ ഇത് നിർണായകമായിരുന്നു.
1953-ൽ ഫ്രാൻസിസ് ക്രിക്ക്, റോസലിൻഡ് ഫ്രാങ്ക്ലിൻ, ജെയിംസ് വാട്സൺ എന്നിവർ ചേർന്ന് ഡിഎൻഎയുടെ ഘടന നിർണ്ണയിച്ചു, ഇത് ന്യൂക്ലിക് ആസിഡ് ന്യൂക്ലിയോടൈഡുകളുടെ രണ്ട് നീണ്ട ശൃംഖലകൾ കൊണ്ട് നിർമ്മിച്ചതാണെന്ന് കാണിക്കുന്നു. 1958-ലെ പരീക്ഷണത്തിൽ ഡി.എൻ.എ.യുടെ അർദ്ധ യാഥാസ്ഥിതികമായ അനുകരണം പ്രകടമാക്കിയതിനാൽ ഇ.കോളി ബാക്ടീരിയയിൽ നിന്ന് ഡി.എൻ.എ.യെ വേർതിരിച്ചെടുക്കാൻ ഒരു ഡെൻസിറ്റി ഗ്രേഡിയൻ്റ് സെൻട്രിഫ്യൂഗേഷൻ പ്രോട്ടോക്കോൾ വികസിപ്പിക്കാൻ കഴിഞ്ഞ മെസൽസണും സ്റ്റാലിനും ഈ കണ്ടുപിടുത്തം വഴിയൊരുക്കി.
ന്യൂക്ലിക് ആസിഡ് എക്സ്ട്രാക്ഷൻ ടെക്നിക്കുകൾ
DNA വേർതിരിച്ചെടുക്കലിൻ്റെ 4 ഘട്ടങ്ങൾ എന്തൊക്കെയാണ്?
എല്ലാ എക്സ്ട്രാക്ഷൻ രീതികളും ഒരേ അടിസ്ഥാന ഘട്ടങ്ങളിലേക്ക് ചുരുങ്ങുന്നു.
സെൽ തടസ്സം. സെൽ ലിസിസ് എന്നും അറിയപ്പെടുന്ന ഈ ഘട്ടത്തിൽ, താൽപ്പര്യമുള്ള ന്യൂക്ലിക് ആസിഡുകൾ അടങ്ങിയ ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ ദ്രാവകങ്ങൾ പുറത്തുവിടുന്നതിനായി കോശഭിത്തി കൂടാതെ/അല്ലെങ്കിൽ കോശ സ്തരത്തെ തകർക്കുന്നത് ഉൾപ്പെടുന്നു.
ആവശ്യമില്ലാത്ത അവശിഷ്ടങ്ങൾ നീക്കംചെയ്യൽ. ഇതിൽ മെംബ്രൻ ലിപിഡുകൾ, പ്രോട്ടീനുകൾ, മറ്റ് അനാവശ്യ ന്യൂക്ലിക് ആസിഡുകൾ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു, ഇത് ഡൗൺസ്ട്രീം ആപ്ലിക്കേഷനുകളെ തടസ്സപ്പെടുത്തും.
ഐസൊലേഷൻ. നിങ്ങൾ സൃഷ്ടിച്ച ക്ലിയർഡ് ലൈസേറ്റിൽ നിന്ന് താൽപ്പര്യമുള്ള ന്യൂക്ലിക് ആസിഡുകളെ വേർതിരിച്ചെടുക്കാൻ നിരവധി വ്യത്യസ്ത മാർഗങ്ങളുണ്ട്, അവ രണ്ട് പ്രധാന വിഭാഗങ്ങൾക്കിടയിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു: പരിഹാരം അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതോ സോളിഡ് സ്റ്റേറ്റ് (അടുത്ത ഭാഗം കാണുക).
ഏകാഗ്രത. ന്യൂക്ലിക് ആസിഡുകൾ മറ്റെല്ലാ മലിനീകരണങ്ങളിൽ നിന്നും നേർപ്പിക്കുന്ന വസ്തുക്കളിൽ നിന്നും വേർതിരിച്ചെടുത്ത ശേഷം, അവ വളരെ സാന്ദ്രമായ ഒരു എലുവേറ്റിൽ അവതരിപ്പിക്കുന്നു.
രണ്ട് തരം വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ
രണ്ട് തരത്തിലുള്ള ന്യൂക്ലിക് ആസിഡ് വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ ഉണ്ട് - ലായനി അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള രീതികളും സോളിഡ് സ്റ്റേറ്റ് രീതികളും. കോശത്തെ തകർക്കുന്നതിനും ന്യൂക്ലിക് മെറ്റീരിയലിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നതിനും രാസവസ്തുക്കൾ ഉപയോഗിക്കുന്നത് ഉൾപ്പെടുന്നതിനാൽ, ലായനി അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള രീതിയെ കെമിക്കൽ എക്സ്ട്രാക്ഷൻ രീതി എന്നും വിളിക്കുന്നു. ഇത് ഒന്നുകിൽ ഫിനോൾ, ക്ലോറോഫോം പോലുള്ള ജൈവ സംയുക്തങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ പ്രോട്ടീനേസ് കെ അല്ലെങ്കിൽ സിലിക്ക ജെൽ പോലെയുള്ള ദോഷകരമല്ലാത്തതും കൂടുതൽ ശുപാർശ ചെയ്യപ്പെടുന്ന അജൈവ സംയുക്തങ്ങളും ഉപയോഗിച്ചേക്കാം.
ഒരു കോശത്തെ തകർക്കുന്നതിനുള്ള വ്യത്യസ്ത രാസ വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ രീതികളുടെ ഉദാഹരണങ്ങളിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു:
- മെംബ്രണിൻ്റെ ഓസ്മോട്ടിക് വിള്ളൽ
- സെൽ മതിലിൻ്റെ എൻസൈമാറ്റിക് ദഹനം
- മെംബറേൻ സോൾബിലൈസേഷൻ
- ഡിറ്റർജൻ്റുകൾ ഉപയോഗിച്ച്
- ക്ഷാര ചികിത്സയോടെ
സോളിഡ് സ്റ്റേറ്റ് ടെക്നിക്കുകൾ, മെക്കാനിക്കൽ രീതികൾ എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു, ഡിഎൻഎ ഒരു സോളിഡ് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുമായി എങ്ങനെ ഇടപഴകുന്നു എന്നതിനെ ചൂഷണം ചെയ്യുന്നത് ഉൾപ്പെടുന്നു. ഡിഎൻഎ ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന ഒരു കൊന്തയോ തന്മാത്രയോ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിലൂടെ, വിശകലനം ചെയ്യാത്തതിനാൽ, രണ്ടിനെയും വേർതിരിക്കുന്നത് സാധ്യമാണ്. സിലിക്കയും കാന്തിക മുത്തുകളും ഉപയോഗിക്കുന്നത് ഉൾപ്പെടെയുള്ള സോളിഡ്-ഫേസ് എക്സ്ട്രാക്ഷൻ ടെക്നിക്കുകളുടെ ഉദാഹരണങ്ങൾ.
മാഗ്നെറ്റിക് ബീഡ് എക്സ്ട്രാക്ഷൻ വിശദീകരിച്ചു
കാന്തിക ബീഡ് വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ രീതി
വൈറ്റ്ഹെഡ് ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഗവേഷണ സ്ഥാപനത്തിനായി ട്രെവർ ഹോക്കിൻസ് സമർപ്പിച്ച യുഎസ് പേറ്റൻ്റിലാണ് കാന്തിക മുത്തുകൾ ഉപയോഗിച്ച് വേർതിരിച്ചെടുക്കാനുള്ള സാധ്യത ആദ്യമായി തിരിച്ചറിഞ്ഞത്. ഈ പേറ്റൻ്റ്, ജനിതക പദാർത്ഥങ്ങളെ ഒരു സോളിഡ് സപ്പോർട്ട് കാരിയറുമായി ബന്ധിപ്പിച്ച് വേർതിരിച്ചെടുക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് അംഗീകരിച്ചു, അത് ഒരു കാന്തിക ബീഡ് ആയിരിക്കാം. ജനിതക പദാർത്ഥങ്ങൾ ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന ഉയർന്ന പ്രവർത്തനക്ഷമതയുള്ള കാന്തിക ബീഡ് നിങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു എന്നതാണ് തത്വം, സാമ്പിൾ കൈവശമുള്ള പാത്രത്തിൻ്റെ പുറത്ത് കാന്തികശക്തി പ്രയോഗിച്ച് സൂപ്പർനാറ്റൻ്റിൽ നിന്ന് വേർതിരിക്കാനാകും.
എന്തുകൊണ്ടാണ് കാന്തിക ബീഡ് എക്സ്ട്രാക്ഷൻ ഉപയോഗിക്കുന്നത്?
ദ്രുതവും കാര്യക്ഷമവുമായ വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ നടപടിക്രമങ്ങൾക്കുള്ള സാധ്യതകൾ കാരണം കാന്തിക ബീഡ് വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ സാങ്കേതികവിദ്യ കൂടുതൽ പ്രചാരത്തിലുണ്ട്. അടുത്ത കാലത്തായി, അനുയോജ്യമായ ബഫർ സംവിധാനങ്ങളുള്ള ഉയർന്ന പ്രവർത്തനക്ഷമതയുള്ള കാന്തിക മുത്തുകളുടെ വികാസങ്ങൾ ഉണ്ടായിട്ടുണ്ട്, ഇത് ന്യൂക്ലിക് ആസിഡ് വേർതിരിച്ചെടുക്കലിൻ്റെ ഓട്ടോമേഷനും വളരെ റിസോഴ്‌സ് ലൈറ്റ്, ചെലവ് കുറഞ്ഞതുമായ ഒരു വർക്ക്ഫ്ലോ സാധ്യമാക്കിയിട്ടുണ്ട്. കൂടാതെ, കാന്തിക ബീഡ് വേർതിരിച്ചെടുക്കൽ രീതികളിൽ ഡിഎൻഎയുടെ ദൈർഘ്യമേറിയ ഭാഗങ്ങൾ തകർക്കുന്ന ഷിയർ ഫോഴ്‌സിന് കാരണമാകുന്ന അപകേന്ദ്രീകരണ ഘട്ടങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്നില്ല. ഇതിനർത്ഥം ഡിഎൻഎയുടെ നീളമേറിയ സരണികൾ കേടുകൂടാതെയിരിക്കും, ഇത് ജീനോമിക്സ് പരിശോധനയിൽ പ്രധാനമാണ്.
പോസ്റ്റ് സമയം: നവംബർ-25-2022