Hyrje
Çfarë është nxjerrja e acidit nukleik?
Në terma shumë të thjeshtë, nxjerrja e acidit nukleik është heqja e ARN-së dhe/ose ADN-së nga një kampion dhe e gjithë tepricës që nuk është e nevojshme. Procesi i nxjerrjes izolon acidet nukleike nga një kampion dhe i jep ato në formën e një eluati të koncentruar, pa hollues dhe ndotës që mund të ndikojnë në çdo aplikim në rrjedhën e poshtme.
Aplikimet e Ekstraktimit të Acidit Nukleik
Acidet nukleike të pastruara përdoren në një mori aplikimesh të ndryshme, duke filluar nga industri të ndryshme. Kujdesi shëndetësor është ndoshta zona ku përdoret më shumë, me ARN dhe ADN të pastruar të nevojshme për një mori qëllimesh të ndryshme testimi.
Aplikimet e nxjerrjes së acidit nukleik në kujdesin shëndetësor përfshijnë:
- Sekuenca e gjeneratës tjetër (NGS)
- Gjenotipi SNP i bazuar në amplifikimi
- Gjenotipi i bazuar në vargje
- Tretje me enzimë të kufizuar
- Analizat duke përdorur enzimat modifikuese (p.sh. lidhja dhe klonimi)
Ka edhe fusha të tjera përtej kujdesit shëndetësor ku përdoret nxjerrja e acidit nukleik, duke përfshirë por pa u kufizuar në testimin e atësisë, mjekësinë ligjore dhe gjenomikën.
Një histori e shkurtër e nxjerrjes së acidit nukleik
Ekstraktimi i ADN-sëdaton shumë larg, me izolimin e parë të njohur që u krye nga një mjek zviceran i quajtur Friedrich Miescher në 1869. Miescher shpresonte të zgjidhte parimet themelore të jetës duke përcaktuar përbërjen kimike të qelizave. Pasi dështoi me limfocitet, ai ishte në gjendje të merrte një precipitat të papërpunuar të ADN-së nga leukocitet që gjenden në qelb në fashat e hedhura. Ai e bëri këtë duke shtuar acid dhe më pas alkali në qelizë për të lënë citoplazmën e qelizës dhe më pas zhvilloi një protokoll për të ndarë ADN-në nga proteinat e tjera.
Pas kërkimit novator të Miescher, shumë shkencëtarë të tjerë kanë vazhduar të avancojnë dhe zhvillojnë teknika për të izoluar dhe pastruar ADN-në. Edwin Joseph Cohn, një shkencëtar proteinash zhvilloi shumë teknika për pastrimin e proteinave gjatë Luftës së Dytë Botërore. Ai ishte përgjegjës për izolimin e fraksionit të albuminës së serumit të plazmës së gjakut, i cili është i rëndësishëm në ruajtjen e presionit osmotik në enët e gjakut. Kjo ishte vendimtare për mbajtjen gjallë të ushtarëve.
Në vitin 1953, Francis Crick, së bashku me Rosalind Franklin dhe James Watson, përcaktuan strukturën e ADN-së, duke treguar se ajo ishte e përbërë nga dy vargje të gjata të nukleotideve të acidit nukleik. Ky zbulim i madh hapi rrugën për Meselson dhe Stahl, të cilët ishin në gjendje të zhvillonin një protokoll centrifugimi të gradientit të densitetit për të izoluar ADN-në nga bakteret E. Coli ndërsa demonstruan replikimin gjysmë konservator të ADN-së gjatë eksperimentit të tyre të vitit 1958.
Teknikat e Ekstraktimit të Acidit Nukleik
Cilat janë 4 fazat e nxjerrjes së ADN-së?
Të gjitha metodat e nxjerrjes përfundojnë në të njëjtat hapa themelorë.
Ndërprerja e qelizave. Kjo fazë, e njohur edhe si liza e qelizave, përfshin prishjen e murit qelizor dhe/ose membranës qelizore, në mënyrë që të çlirohen lëngjet brendaqelizore që përmbajnë acidet nukleike të interesit.
Heqja e mbeturinave të padëshiruara. Kjo përfshin lipidet e membranës, proteinat dhe acidet e tjera nukleike të padëshiruara të cilat mund të ndërhyjnë në aplikimet në rrjedhën e poshtme.
Izolim. Ka një sërë mënyrash të ndryshme për të izoluar acidet nukleike me interes nga lizati i pastruar që keni krijuar, të cilat bien midis dy kategorive kryesore: me bazë tretësirë ose gjendje të ngurtë (shih seksionin vijues).
Përqendrimi. Pasi acidet nukleike janë izoluar nga të gjithë ndotësit dhe holluesit e tjerë, ato paraqiten në një eluat shumë të koncentruar.
Dy Llojet e Ekstraktimit
Ekzistojnë dy lloje të nxjerrjes së acidit nukleik - metoda të bazuara në zgjidhje dhe metoda të gjendjes së ngurtë. Metoda e bazuar në zgjidhje njihet edhe si metoda e nxjerrjes kimike, pasi përfshin përdorimin e kimikateve për të zbërthyer qelizën dhe për të hyrë në materialin nukleik. Kjo mund të jetë duke përdorur ose komponime organike si fenoli dhe kloroform, ose komponimet inorganike më pak të dëmshme dhe për këtë arsye më të rekomanduara si Proteinaza K ose xhel silicë.
Shembuj të metodave të ndryshme të nxjerrjes kimike për të zbërthyer një qelizë përfshijnë:
- Çarje osmotike e membranës
- Tretja enzimatike e murit qelizor
- Tretësira e membranës
- Me detergjentë
- Me trajtim me alkali
Teknikat e gjendjes së ngurtë, të njohura gjithashtu si metoda mekanike, përfshijnë shfrytëzimin e mënyrës se si ADN-ja ndërvepron me një substrat të ngurtë. Duke zgjedhur një rruazë ose molekulë me të cilën ADN-ja do të lidhet, por analiti jo, është e mundur të ndahen të dyja. Shembuj të teknikave të nxjerrjes në fazë të ngurtë duke përfshirë përdorimin e silicës dhe rruaza magnetike.
Shpjegohet nxjerrja e rruazave magnetike
Metoda e nxjerrjes së rruazës magnetike
Potenciali për nxjerrjen duke përdorur rruaza magnetike u njoh për herë të parë në një patentë amerikane të paraqitur nga Trevor Hawkins, për institucionin kërkimor të Institutit Whitehead. Kjo patentë pranoi se ishte e mundur të nxirret materiali gjenetik duke i lidhur me një mbajtës të fortë mbështetës, i cili mund të jetë një rruazë magnetike. Parimi është që të përdorni një rruazë magnetike shumë të funksionalizuar, mbi të cilën do të lidhet materiali gjenetik, i cili më pas mund të ndahet nga supernatanti duke aplikuar një forcë magnetike në pjesën e jashtme të enës që mban kampionin.
Pse të përdorni Nxjerrjen e Rruazave Magnetike?
Teknologjia e nxjerrjes së rruazave magnetike po bëhet gjithnjë e më e përhapur, për shkak të potencialit që ka për procedura të shpejta dhe efikase të nxjerrjes. Kohët e fundit ka pasur zhvillime të rruazave magnetike shumë të funksionalizuara me sisteme të përshtatshme tampon, të cilat kanë bërë të mundur automatizimin e nxjerrjes së acidit nukleik dhe një rrjedhë pune që është shumë e lehtë për burimet dhe me kosto efektive. Gjithashtu, metodat e nxjerrjes së rruazave magnetike nuk përfshijnë hapat e centrifugimit që mund të shkaktojnë forca prerëse të cilat thyejnë pjesë më të gjata të ADN-së. Kjo do të thotë se vargjet më të gjata të ADN-së mbeten të paprekura, gjë që është e rëndësishme në testimin e gjenomikës.
Koha e postimit: Nëntor-25-2022