Prezantim
Isfarë është nxjerrja e acidit nukleik?
Në termat shumë më të thjeshtë, nxjerrja e acidit nukleik është heqja e ARN -së dhe/ose ADN -së nga një mostër dhe të gjithë tepricat që nuk janë të nevojshme. Procesi i ekstraktimit izolon acidet nukleike nga një mostër dhe i jep ato në formën e një elitare të përqendruar, të lira nga hollues dhe ndotës që mund të ndikojnë në çdo aplikim në rrjedhën e poshtme.
Aplikimet e nxjerrjes së acidit nukleik
Acidet nukleike të pastruara përdoren në një bollëk të aplikacioneve të ndryshme, duke filluar në industri të shumta të ndryshme. Kujdesi shëndetësor është ndoshta zona ku përdoret më së shumti, me ARN të pastruar dhe ADN të nevojshme për një mori të qëllimeve të ndryshme të testimit.
Aplikimet e nxjerrjes së acidit nukleik në kujdesin shëndetësor përfshijnë:
- Sekuencimi i gjeneratës tjetër (NGS)
- Gjenotipizimi i SNP i bazuar në amplifikim
- Gjenotipizimi i bazuar në varg
- tretja e enzimës kufizuese
- Analizat duke përdorur enzima modifikuese (p.sh. lidhja dhe klonimi)
Ekzistojnë edhe fusha të tjera përtej kujdesit shëndetësor ku përdoret nxjerrja e acidit nukleik, duke përfshirë por jo të kufizuar në testimin e atësisë, mjekësinë ligjore dhe gjenomikën.
Një histori e shkurtër e nxjerrjes së acidit nukleik
Nxjerrje ADNdaton një rrugë të gjatë, me izolimin e parë të njohur që është kryer nga një mjek zviceran me emrin 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 hulumtimeve themelore të Miescher, shumë shkencëtarë të tjerë kanë vazhduar të përparojnë dhe zhvillojnë teknika për të izoluar dhe pastruar ADN-në. Edwin Joseph Cohn, një shkencëtar i proteinave zhvilloi shumë teknika për pastrimin e proteinave gjatë WW2. Ai ishte përgjegjës për izolimin e fraksionit të albuminës në serum të plazmës së gjakut, e cila është e rëndësishme në ruajtjen e presionit osmotik në enët e gjakut. Kjo ishte thelbësore për mbajtjen e gjallë të ushtarëve.
Në 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 fillesa të zinxhirëve të gjatë të nukleotideve të acidit nukleik. Ky zbulim i përparimit hapi rrugën për Meselson dhe Stahl, të cilët ishin në gjendje të zhvillonin një protokoll të centrifugimit të gradientit të densitetit për të izoluar ADN-në nga bakteret E. coli pasi demonstruan replikimin gjysmë konservues të ADN-së gjatë eksperimentit të tyre të vitit 1958.
Teknikat e nxjerrjes së acidit nukleik
Cilat janë 4 fazat e nxjerrjes së ADN -së?
Të gjitha metodat e ekstraktimit zbriten në të njëjtat hapa themelorë.
Prishje e qelizave. Kjo fazë, e njohur edhe si lizë e qelizave, përfshin prishjen e murit të qelizës dhe/ose membranën qelizore, në mënyrë që të lëshojë lëngjet brenda qelizave që përmbajnë acidet nukleike të interesit.
Heqja e mbeturinave të padëshiruara. Kjo përfshin lipide të membranës, proteina dhe acide të tjera nukleike të padëshiruara të cilat mund të ndërhyjnë në aplikimet në rrjedhën e poshtme.
Izolim. Ekzistojnë një numër mënyrash të ndryshme për të izoluar acidet nukleike të interesit nga lizati i pastruar që keni krijuar, të cilat bien midis dy kategorive kryesore: gjendje e bazuar në zgjidhje ose gjendje e ngurtë (shiko pjesën tjetër).
Përqendrim Pasi acidet nukleike të jenë izoluar nga të gjithë ndotësit dhe holluesit e tjerë, ato paraqiten në një elitë shumë të përqendruar.
Të dy llojet e nxjerrjes
Ekzistojnë dy lloje të nxjerrjes së acidit nukleik - metodat e bazuara në zgjidhje dhe metodat e gjendjes së ngurtë. Metoda e bazuar në zgjidhje njihet gjithashtu si metoda e nxjerrjes kimike, pasi përfshin përdorimin e kimikateve për të prishur qelizën dhe për të hyrë në materialin nukleik. Kjo mund të jetë duke përdorur ose komponime organike të tilla si fenol dhe kloroform, ose më pak të dëmshëm dhe për këtë arsye komponimet inorganike më të rekomanduara siç janë proteinaaza K ose xhel silicë.
Shembuj të metodave të ndryshme të nxjerrjes kimike për të prishur një qelizë përfshijnë:
- këputja osmotike e membranës
- Tretja enzimatike e murit qelizor
- Solubilizimi i membranës
- Me pastrues
- me trajtim alkali
Teknikat e gjendjes së ngurtë, të njohura gjithashtu si metoda mekanike, përfshijnë shfrytëzimin e mënyrës se si ADN bashkëvepron me një substrat të ngurtë. Duke zgjedhur një rruaza ose molekulë të cilën ADN -ja do të lidhet, por analiti nuk do, është e mundur që të ndahen të dy. Shembuj të teknikave të nxjerrjes së fazës së ngurtë, përfshirë përdorimin e silicës dhe rruazave magnetike.
Shpjeguar nxjerrja e rruazave magnetike të shpjeguara
Metoda e nxjerrjes së rruazave magnetike
Potenciali për nxjerrje 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 nxirrte materiale gjenetike duke i lidhur ato në një transportues mbështetës të ngurtë, i cili mund të ishte një rruaza magnetike. Parimi është që ju të përdorni një rruaza 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 anijes që mban mostrën.
Pse të përdorim nxjerrjen e rruazave magnetike?
Teknologjia e nxjerrjes së rruazave magnetike po bëhet gjithnjë e më e përhapur, për shkak të potencialit që ai mban për procedura të shpejta dhe efikase të nxjerrjes. Në kohët e fundit ka pasur zhvillime të rruazave magnetike shumë të funksionalizuara me sisteme të përshtatshme tampon, të cilat kanë bërë automatizimin e mundshëm të nxjerrjes së acidit nukleik dhe një rrjedhë pune e cila është shumë e lehtë e burimeve dhe me kosto efikase. Gjithashtu, metodat e nxjerrjes së rruazave magnetike nuk përfshijnë hapat e centrifugimit që mund të shkaktojnë forcat e qethjes të cilat shpërthejnë copa më të gjata të ADN -së. Kjo do të thotë që fillesat më të gjata të ADN -së mbeten të paprekura, gjë që është e rëndësishme në testimin e gjenomikës.
Koha e Postimit: Nëntor-25-2022