Kľúčový rozdiel - extrakcia DNA vs RNA
Štúdium DNA a RNA je životne dôležitým aspektom pre pochopenie základných pojmov molekulárnej biológie, biotechnológie a genetiky. Na uskutočnenie experimentálnych postupov počas týchto štúdií je nevyhnutná extrakcia vzoriek čistej DNA a RNA. Kľúčový rozdiel medzi extrakciou DNA a RNA spočíva v tom, že proces extrakcie DNA čistí DNA, zatiaľ čo extrakcia RNA čistí RNA. Proces extrakcie DNA má tri rôzne kroky: lýzu buniek a katabolizmus membránových lipidov a proteínov, zhlukovanie katabolitov koncentrovaným soľným roztokom a vyzrážanie DNA etanolom. Trojstupňový postup môže pozostávať z dvoch voliteľných krokov. Proces purifikácie RNA pozostáva zo štyroch rôznych krokov: pridanie guanidiumtiokyanátu pre lýzu buniek, denaturácia proteínu vrátane ribonukleáz,separácia RNA pridaním chloroformu a fenolu a premytie zrazeniny pomocou etanolu.
OBSAH
1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je extrakcia DNA
3. Čo je extrakcia RNA
4. Podobnosti medzi extrakciou DNA a RNA
5. Porovnanie vedľa seba - extrakcia DNA vs RNA v tabuľkovej forme
6. Zhrnutie
Čo je to extrakcia DNA?
Extrakcia DNA je fyzikálny a chemický proces, ktorý sa používa na čistenie DNA zo vzorky. Extrakcia DNA je dôležitým aspektom v kontexte molekulárnej biológie a forenzných vied. Tento proces sa skladá z troch základných krokov. Spočiatku by sa mali získať požadované bunky. Ďalej je uľahčená lýza buniek, aby sa rozbila bunková membrána, ktorá otvára bunku a vystavuje cytoplazmu spolu s DNA. Na lýzu lipidov z bunkovej membrány môžu byť použité povrchovo aktívne látky alebo iné detergenty, zatiaľ čo prítomné proteíny sú katabolizované proteázami. Toto je voliteľný krok. Akonáhle je bunka lýzovaná, hromadenie katabolizovaných molekúl je uľahčené koncentrovanými soľnými roztokmi. Nasleduje centrifugácia roztoku, ktorý oddeľuje zhluky trosiek od DNA. V tejto fázediferencovaná DNA sa zmieša s činidlami a soľami použitými počas bunkového cyklu.
Obrázok 01: Extrakcia DNA
Na ďalšie čistenie je možné použiť nasledujúce kroky. Jednou z metód je zrážanie etanolom, ktoré spočíva v zmiešaní ľadovo studeného etanolu s oddelenou vzorkou DNA. DNA je nerozpustná v alkohole a vytvára tak peletu vďaka agregácii molekúl DNA dohromady. V tomto procese sa pridáva octan sodný, aby sa zvýšil stupeň zrážania zvýšením iónovej sily. Okrem procesu zrážania etanolom by sa kvôli tomu mohol vyvolať aj proces extrakcie fenol-chloroformom. Pri tejto metóde fenol denaturuje proteíny prítomné vo vzorke. Po centrifugácii zostanú denaturované proteíny v organickej fáze, zatiaľ čo molekuly DNA, ktoré sú zmiešané s chloroformom, budú prítomné vo vodnej fáze. Chloroform odstráni fenolové zvyšky. Po dokončení extrakcieDNA sa udržiava rozpustená v TE pufri alebo ultra čistej vode.
Čo je to extrakcia RNA?
Čistenie RNA je proces, pri ktorom sa RNA čistí z biologickej vzorky. Vzhľadom na prítomnosť ribonukleázy v bunkách a tkanivách je tento proces komplikovaný. Enzým ribonukleáza má schopnosť rýchlo degradovať RNA. Chemická povaha ribonukleáz je mimoriadne stabilná a je ťažké ich deaktivovať. Jednou z možností je neutralizácia ribonukleáz. Pretože je tento enzým všadeprítomný v bunkách a tkanivách, sú vyvinuté špeciálne techniky pre extrakciu RNA. Z mnohých metód je bežnou metódou extrakcia guanidíniumtiokynát-fenol-chloroformom.
Obrázok 02: Extrakcia RNA
Metóda extrakcie guanidíniumtiokynát-fenol-chloroform závisí od centrifugácie a fázovej separácie. Zmes, ktorá sa má centrifugovať, pozostáva z vodnej vzorky a vodou nasýteného roztoku, ktorý obsahuje fenol a chloroform. Po centrifugácii roztok pozostáva z hornej vodnej fázy a dolnej organickej fázy za podmienok neutrálneho pH (pH 7-8). RNA je prítomná vo vodnej fáze. Organická fáza typicky pozostáva z proteínov rozpustených vo fenole a lipidov rozpustených v chloroforme. Pridá sa chaotropné činidlo (molekula, ktorá má schopnosť rozbíjať vodíkové väzby medzi molekulami vody); toto je známe ako guanidíniumtiokyanát. Toto činidlo má schopnosť denaturovať proteíny, ktoré zahŕňajú ribonukleázy, ktoré môžu degradovať RNA, a podieľa sa na lýze buniek. Taktiež oddeľuje rRNA od ribozomálnych proteínov. Posledným krokom purifikácie RNA je premytie vyzrážania vodnej fázy etanolom. RNA mohla byť tiež purifikovaná pomocou kvapalného dusíka.
Aké sú podobnosti medzi extrakciou DNA a RNA?
- Oba extrakčné procesy využívajú škodlivé chemikálie, ako sú fenol a chloroform.
- Odstreďovanie je základnou technikou pre oba procesy.
- Na premytie zrazeniny a na získanie purifikovanej DNA alebo RNA sa použije etanol.
Aký je rozdiel medzi extrakciou DNA a RNA?
Rozdielny článok v strede pred tabuľkou
Extrakcia DNA vs RNA |
|
| Extrakcia DNA je proces, pri ktorom sa extrahuje DNA z organizmu alebo vzorky. | Extrakcia RNA je proces, ktorý extrahuje RNA zo vzorky. |
| Kroky | |
| Proces extrakcie DNA sa skladá z troch rôznych krokov s dvoma voliteľnými krokmi. | Proces extrakcie RNA sa skladá zo štyroch rôznych krokov. |
| Činidlá | |
| Na extrakciu DNA sa používajú povrchovo aktívne látky, proteázy (voliteľné), alkohol, chloroform, fenol, octan sodný. | Na extrakciu RNA sa používajú guanídium tiokyanát, chloroform, fenol, etanol. |
Zhrnutie - extrakcia DNA vs RNA
Extrakcia DNA a RNA je nevyhnutnou súčasťou experimentálnych postupov pri štúdiu molekulárnej biológie, genetiky a biotechnológie. Oba procesy zahŕňajú podobné činidlá, ale pri extrakcii RNA sa používa špeciálne činidlo známe ako guanidiumtiokyanát, ktoré znižuje aktivitu ribonukleáz. To je hlavný rozdiel medzi extrakciou DNA a RNA.
Stiahnite si PDF verziu extrakcie DNA vs RNA
Môžete si stiahnuť verziu tohto článku vo formáte PDF a použiť ho na offline účely podľa citačnej poznámky. Tu si stiahnite verziu PDF. Rozdiel medzi extrakciou DNA a RNA
