Kirish
Nuklein kislota ekstraktsiyasi nima?
Eng oddiy so'z bilan aytganda, nuklein kislota ekstraktsiyasi namunadan RNK va / yoki DNKni va kerak bo'lmagan barcha ortiqcha narsalarni olib tashlashdir. Ekstraksiya jarayoni nuklein kislotalarni namunadan ajratib oladi va ularni quyi oqimga ta'sir qilishi mumkin bo'lgan suyultiruvchi va ifloslantiruvchi moddalardan xoli konsentrlangan elyuat shaklida beradi.
Nuklein kislota ekstraktsiyasining qo'llanilishi
Tozalangan nuklein kislotalar turli sohalarda turli xil ilovalarda qo'llaniladi. Sog'liqni saqlash, ehtimol, u eng ko'p qo'llaniladigan soha bo'lib, tozalangan RNK va DNK turli xil sinov maqsadlarida talab qilinadi.
Nuklein kislota ekstraktsiyasining sog'liqni saqlashda qo'llanilishi quyidagilardan iborat:
- Keyingi avlod ketma-ketligi (NGS)
- Amplifikatsiyaga asoslangan SNP genotiplash
- Massiv asosidagi genotiplash
- Ovqat hazm qilishni cheklovchi ferment
- Modifikatsiya qiluvchi fermentlar yordamida tahlillar (masalan, ligatsiya va klonlash)
Sog'liqni saqlashdan tashqari, nuklein kislotasi ekstraktsiyasi qo'llaniladigan boshqa sohalar ham mavjud, ular orasida otalikni tekshirish, sud tibbiyoti va genomika ham bor.
Nuklein kislotalarni olishning qisqacha tarixi
DNK ekstraktsiyasi1869 yilda Shveytsariya shifokori Fridrix Misher tomonidan ma'lum bo'lgan birinchi izolyatsiya qilingan. Misher hujayralarning kimyoviy tarkibini aniqlash orqali hayotning asosiy tamoyillarini hal qilishga umid qilgan. Limfotsitlar bilan ishlamay qolgandan so'ng, u tashlangan bintlardagi yiringda topilgan leykotsitlardan DNKning qo'pol cho'kmasini olishga muvaffaq bo'ldi. U hujayra sitoplazmasidan chiqib ketish uchun hujayraga kislota, keyin esa ishqor qo‘shib, DNKni boshqa oqsillardan ajratish protokolini ishlab chiqdi.
Mischerning kashfiyotlaridan so'ng, ko'plab boshqa olimlar DNKni ajratib olish va tozalash usullarini ilgari surish va rivojlantirishga kirishdilar. Protein olimi Edvin Jozef Kon Ikkinchi Jahon urushi paytida oqsillarni tozalashning ko'plab usullarini ishlab chiqdi. U qon plazmasining qon zardobidagi albumin fraktsiyasini ajratish uchun mas'ul edi, bu qon tomirlarida osmotik bosimni saqlashda muhim ahamiyatga ega. Bu askarlarning tirik qolishi uchun juda muhim edi.
1953 yilda Frensis Krik Rozalind Franklin va Jeyms Uotson bilan birgalikda DNKning tuzilishini aniqlab, u nuklein kislota nukleotidlarining ikki zanjir uzun zanjiridan iborat ekanligini ko'rsatdi. Ushbu yutuq kashfiyot Meselson va Stahl uchun yo'l ochdi, ular 1958 yilda o'zlarining eksperimenti davomida DNKning yarim konservativ replikatsiyasini ko'rsatib, E. Coli bakteriyalaridan DNKni ajratib olish uchun zichlik gradienti sentrifugalash protokolini ishlab chiqishga muvaffaq bo'ldilar.
Nuklein kislotalarni ajratib olish texnikasi
DNK ekstraktsiyasining 4 bosqichi qanday?
Barcha ekstraktsiya usullari bir xil asosiy bosqichlarga qadar qaynatiladi.
Hujayra buzilishi. Hujayra lizisi deb ham ataladigan bu bosqich, qiziqtirgan nuklein kislotalarni o'z ichiga olgan hujayra ichidagi suyuqliklarni chiqarish uchun hujayra devorini va / yoki hujayra membranasini parchalashni o'z ichiga oladi.
Keraksiz qoldiqlarni olib tashlash. Bunga membrana lipidlari, oqsillar va boshqa kiruvchi nuklein kislotalar kiradi, ular quyi oqimdagi ilovalarga xalaqit beradi.
Izolyatsiya. Siz yaratgan tozalangan lizatdan qiziq nuklein kislotalarni ajratib olishning bir qancha turli usullari mavjud, ular ikkita asosiy toifaga kiradi: eritma asosidagi yoki qattiq holat (keyingi bo'limga qarang).
Konsentratsiya. Nuklein kislotalar barcha boshqa ifloslantiruvchi moddalar va suyultiruvchilardan ajratilgandan so'ng, ular yuqori konsentratsiyali elyuatda taqdim etiladi.
Ekstraktsiyaning ikki turi
Nuklein kislota olishning ikki turi mavjud - eritmaga asoslangan usullar va qattiq holat usullari. Eritmaga asoslangan usul kimyoviy ekstraksiya usuli sifatida ham tanilgan, chunki u hujayrani parchalash va nuklein materialga kirish uchun kimyoviy moddalardan foydalanishni o'z ichiga oladi. Bu fenol va xloroform kabi organik birikmalardan yoki kamroq zararli va shuning uchun Proteinaz K yoki silikagel kabi tavsiya etilgan noorganik birikmalardan foydalanish bo'lishi mumkin.
Hujayrani parchalash uchun turli xil kimyoviy ekstraksiya usullariga misollar:
- membrananing osmotik yorilishi
- Hujayra devorining fermentativ hazm bo'lishi
- Membrananing eruvchanligi
- Yuvish vositalari bilan
- gidroksidi bilan ishlov berish bilan
Mexanik usullar sifatida ham tanilgan qattiq holat texnikasi DNKning qattiq substrat bilan o'zaro ta'siridan foydalanishni o'z ichiga oladi. DNK bog'laydigan, ammo analit bo'lmaydigan boncuk yoki molekulani tanlab, ikkalasini ajratish mumkin. Qattiq fazali ekstraksiya usullariga misollar, shu jumladan silika va magnit boncuklardan foydalanish.
Magnit boncuk ekstraktsiyasi tushuntirildi
Magnit boncuklarni olish usuli
Magnit boncuklar yordamida ekstraksiya qilish potentsiali birinchi bo'lib Uaytxed instituti tadqiqot instituti uchun Trevor Xokins tomonidan topshirilgan AQSh patentida tan olingan. Ushbu patent genetik materialni magnit boncuk bo'lishi mumkin bo'lgan qattiq qo'llab-quvvatlovchi tashuvchiga bog'lash orqali ajratib olish mumkinligini tan oldi. Printsip shundaki, siz genetik material bog'lanadigan yuqori funktsional magnit boncukdan foydalanasiz, keyin uni namunani ushlab turgan idishning tashqi tomoniga magnit kuch qo'llash orqali supernatantdan ajratish mumkin.
Nima uchun magnit boncuk ekstraktsiyasidan foydalanish kerak?
Magnit boncuk ekstraksiyasi texnologiyasi tez va samarali ekstraksiya jarayonlari uchun ega bo'lgan potentsial tufayli tobora keng tarqalmoqda. So'nggi paytlarda tegishli bufer tizimlariga ega bo'lgan yuqori funktsional magnit boncuklar ishlab chiqildi, bu nuklein kislotasini olish va ish jarayonini avtomatlashtirishga imkon berdi, bu juda yorug'lik va tejamkor. Bundan tashqari, magnit boncuklarni ekstraksiya qilish usullari santrifüj bosqichlarini o'z ichiga olmaydi, bu DNKning uzun qismlarini parchalaydigan kesish kuchlarini keltirib chiqarishi mumkin. Bu shuni anglatadiki, DNKning uzunroq iplari saqlanib qoladi, bu genomikani tekshirishda muhim ahamiyatga ega.
Yuborilgan vaqt: 25-noyabr-2022