Kľúčový rozdiel – extrakcia DNA verzus RNA
Štúdium DNA a RNA sú životne dôležité aspekty na pochopenie základných konceptov molekulárnej biológie, biotechnológie a genetiky. Na uskutočnenie experimentálnych postupov počas týchto štúdií je potrebná extrakcia čistých vzoriek DNA a RNA. Kľúčový rozdiel medzi extrakciou DNA a RNA je 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 precipitáciu DNA etanolom. Trojkrokový postup môže pozostávať z dvoch voliteľných krokov. Proces čistenia RNA pozostáva zo štyroch rôznych krokov: pridanie guanidiumtiokyanátu na lýzu buniek, denaturácia proteínu vrátane ribonukleáz, separácia RNA pridaním chloroformu a fenolu a premytie zrazeniny etanolom.
Čo je 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. Proces pozostáva z troch základných krokov. Najprv by sa mali získať bunky záujmu. Ďalej je uľahčená bunková lýza, aby sa zlomila bunková membrána, čím sa bunka otvorí a odkryje sa cytoplazma spolu s DNA. Na lýzu lipidov z bunkovej membrány sa môžu použiť povrchovo aktívne látky alebo iné detergenty, zatiaľ čo prítomné proteíny sú katabolizované proteázami. Toto je voliteľný krok. Akonáhle je bunka lyzovaná, zhlukovanie katabolizovaných molekúl je uľahčené koncentrovanými soľnými roztokmi. Nasleduje centrifugácia roztoku, ktorá oddelí zhluky zvyškov od DNA. V tomto štádiu sa diferencovaná DNA zmieša s činidlami a soľami používanými počas bunkového cyklu.
Obrázok 01: Extrakcia DNA
Na ďalšie čistenie je možné použiť nasledujúce kroky. Jednou z metód je zrážanie etanolom, ktoré zahŕňa zmiešanie ľadovo studeného etanolu s oddelenou vzorkou DNA. DNA je nerozpustná v alkohole, a preto vytvára peletu v dôsledku agregácie molekúl DNA dohromady. V tomto procese sa pridáva octan sodný, aby sa zvýšil stupeň zrážania zvýšením iónovej sily. Okrem procesu zrážania etanolom je možné na tento účel použiť aj proces extrakcie fenol-chloroformom. Pri tejto metóde fenol denaturuje proteíny prítomné vo vzorke. Po odstredení zostanú denaturované proteíny v organickej fáze, zatiaľ čo molekuly DNA, ktoré sú zmiešané s chloroformom, budú prítomné vo vodnej fáze. Chloroform odstráni zvyšky fenolu. Po dokončení extrakcie sa DNA ponechá rozpustená v TE pufri alebo ultračistej vode.
Čo je extrakcia RNA?
Purifikácia RNA je proces, pri ktorom sa RNA čistí z biologickej vzorky. V dôsledku prítomnosti ribonukleázy v bunkách a tkanivách je tento proces komplikovaný. Enzým ribonukleáza má schopnosť rýchlo degradovať RNA. Chemická povaha ribonukleáz je extrémne stabilná a je ťažké ich inaktivovať. Jednou z možností je neutralizácia ribonukleáz. Keďže tento enzým je všadeprítomný v bunkách a tkanivách, vyvinuli sa špeciálne techniky na extrakciu RNA. Spomedzi mnohých metód je bežnou metódou extrakcia guanidiniumthiokynát-fenol-chloroform.
Obrázok 02: Extrakcia RNA
Metóda extrakcie guanidiniumtiokynátom-fenol-chloroform závisí od centrifugácie a separácie fáz. Zmes, ktorá sa má odstrediť, pozostáva z vodnej vzorky a vodného nasýteného roztoku, ktorý pozostáva z fenolu a chloroformu. Po odstredení sa roztok skladá z hornej vodnej fázy a spodnej 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 rušiť 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. Tiež oddeľuje rRNA od ribozomálnych proteínov. Posledným krokom purifikácie RNA je premytie zrážania vodnej fázy etanolom. RNA je možné čistiť aj pomocou tekutého dusíka.
Aké sú podobnosti medzi extrakciou DNA a RNA?
- Oba extrakčné procesy využívajú škodlivé chemikálie ako fenol a chloroform.
- Odstredenie je základnou technikou pre oba procesy.
- Etanol sa používa na premytie zrazeniny a na získanie purifikovanej DNA alebo RNA.
Aký je rozdiel medzi extrakciou DNA a RNA?
DNA vs extrakcia RNA |
|
| extrakcia DNA je proces, ktorý 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 dvomi voliteľnými krokmi. | Proces extrakcie RNA sa skladá zo štyroch rôznych krokov. |
| Reagenty | |
| Na extrakciu DNA sa používajú povrchovo aktívne látky, proteázy (voliteľné), alkohol, chloroform, fenol, octan sodný. | Na extrakciu RNA sa používa guanidiumtiokyanát, chloroform, fenol, etanol. |
Zhrnutie – extrakcia DNA vs RNA
extrakcia DNA a RNA sú životne dôležité aspekty experimentálnych postupov pri štúdiu molekulárnej biológie, genetiky a biotechnológie. Oba procesy zahŕňajú podobné činidlá, ale extrakcia RNA využíva špeciálne činidlo známe ako guanidium tiokyanát, ktoré znižuje aktivitu ribonukleáz. Toto je hlavný rozdiel medzi extrakciou DNA a RNA.
Stiahnuť PDF verziu DNA vs extrakcia RNA
Verziu tohto článku si môžete stiahnuť vo formáte PDF a použiť ju na offline účely podľa citácie. Stiahnite si PDF verziu tu Rozdiel medzi extrakciou DNA a RNA
