Klíčový rozdíl – DNA vs extrakce RNA
Studium DNA a RNA jsou životně důležité aspekty pro pochopení základních konceptů molekulární biologie, biotechnologie a genetiky. Extrakce čistých vzorků DNA a RNA je nezbytná pro provádění experimentálních postupů během těchto studií. Klíčový rozdíl mezi extrakcí DNA a RNA je v tom, že proces extrakce DNA čistí DNA, zatímco extrakce RNA čistí RNA. Proces extrakce DNA má tři různé kroky: buněčnou lýzu a katabolismus membránových lipidů a proteinů, shlukování katabolitů koncentrovaným solným roztokem a vysrážení DNA ethanolem. Tříkrokový postup se může skládat ze dvou volitelných kroků. Proces čištění RNA se skládá ze čtyř různých kroků: přidání guanidiumthiokyanátu pro lýzu buněk, denaturace proteinu včetně ribonukleáz, separace RNA přidáním chloroformu a fenolu a promytí sraženiny ethanolem.
Co je extrakce DNA?
Extrakce DNA je fyzikální a chemický proces, který se používá k čištění DNA ze vzorku. Extrakce DNA je důležitým aspektem v kontextu molekulární biologie a forenzních věd. Proces se skládá ze tří základních kroků. Nejprve by měly být získány požadované buňky. Dále je usnadněna buněčná lýza, aby se rozbila buněčná membrána, která otevře buňku a obnaží cytoplazmu spolu s DNA. K lýze lipidů z buněčné membrány mohou být použity povrchově aktivní látky nebo jiné detergenty, zatímco přítomné proteiny jsou katabolizovány proteázami. Toto je volitelný krok. Jakmile je buňka lyžována, shlukování katabolizovaných molekul je usnadněno koncentrovanými solnými roztoky. Následuje centrifugace roztoku, která oddělí shluky trosek od DNA. V této fázi se diferencovaná DNA smíchá s činidly a solemi používanými během buněčného cyklu.
Obrázek 01: Extrakce DNA
Za účelem dalšího čištění lze použít následující kroky. Jednou z metod je srážení ethanolem, které zahrnuje smíchání ledově studeného ethanolu s odděleným vzorkem DNA. DNA je nerozpustná v alkoholu, a proto vytváří pelety v důsledku agregace molekul DNA dohromady. V tomto procesu se přidává octan sodný, aby se zvýšil stupeň srážení zvýšením iontové síly. Kromě procesu srážení ethanolem by k tomu mohl být indukován také proces extrakce fenol-chloroform. Při této metodě fenol denaturuje proteiny přítomné ve vzorku. Po odstředění zůstanou denaturované proteiny v organické fázi, zatímco molekuly DNA, které jsou smíchány s chloroformem, budou přítomny ve vodné fázi. Chloroform odstraní zbytky fenolu. Po dokončení extrakce se DNA ponechá rozpuštěná v TE pufru nebo ultračisté vodě.
Co je extrakce RNA?
Purifikace RNA je proces, při kterém se RNA čistí z biologického vzorku. Vzhledem k přítomnosti ribonukleázy v buňkách a tkáních je tento proces komplikovaný. Enzym ribonukleáza má schopnost rychle degradovat RNA. Chemická povaha ribonukleáz je extrémně stabilní a je těžké je inaktivovat. Jednou z možností je neutralizace ribonukleáz. Protože je tento enzym všudypřítomný v buňkách a tkáních, byly vyvinuty speciální techniky pro extrakci RNA. Z mnoha metod je běžnou metodou extrakce guanidiniumthiokynát-fenol-chloroform.
Obrázek 02: Extrakce RNA
Metoda extrakce guanidiniumthiokynát-fenol-chloroform závisí na centrifugaci a separaci fází. Směs, která má být odstředěna, sestává z vodného vzorku a vodou nasyceného roztoku, který se skládá z fenolu a chloroformu. Po odstředění se roztok skládá z horní vodné fáze a spodní organické fáze za podmínek neutrálního pH (pH 7-8). RNA je přítomna ve vodné fázi. Organická fáze se typicky skládá z proteinů rozpuštěných ve fenolu a lipidů rozpuštěných v chloroformu. Přidá se chaotropní činidlo (molekula, která má schopnost rušit vodíkové vazby mezi molekulami vody); toto je známé jako guanidiniumthiokyanát. Toto činidlo má schopnost denaturovat proteiny, které zahrnují ribonukleázy, které mohou degradovat RNA a podílí se na buněčné lýze. Také odděluje rRNA od ribozomálních proteinů. Konečným krokem purifikace RNA je promytí vysrážení vodné fáze ethanolem. RNA lze také purifikovat pomocí kapalného dusíku.
Jaké jsou podobnosti mezi extrakcí DNA a RNA?
- Oba extrakční procesy využívají škodlivé chemikálie, jako je fenol a chloroform.
- Odstředění je základní technika pro oba procesy.
- Ethanol se používá k promytí sraženiny ak získání purifikované DNA nebo RNA.
Jaký je rozdíl mezi extrakcí DNA a RNA?
DNA vs extrakce RNA |
|
| Extrakce DNA je proces, který extrahuje DNA z organismu nebo vzorku. | Extrakce RNA je proces, který extrahuje RNA ze vzorku. |
| Kroky | |
| Proces extrakce DNA se skládá ze tří různých kroků se dvěma volitelnými kroky. | Proces extrakce RNA se skládá ze čtyř různých kroků. |
| Reagencie | |
| Povrchově aktivní látky, proteázy (volitelné), alkohol, chloroform, fenol, octan sodný se používají k extrakci DNA. | K extrakci RNA se používá guanidiumthiokyanát, chloroform, fenol, ethanol. |
Shrnutí – DNA vs extrakce RNA
Extrakce DNA a RNA jsou životně důležité aspekty experimentálních postupů pro studium molekulární biologie, genetiky a biotechnologie. Oba procesy zahrnují podobná činidla, ale extrakce RNA využívá speciální činidlo známé jako guanidium thiokyanát, které snižuje aktivitu ribonukleáz. Toto je hlavní rozdíl mezi extrakcí DNA a RNA.
Stáhnout PDF verzi DNA vs extrakce RNA
Můžete si stáhnout PDF verzi tohoto článku a použít ji pro offline účely podle citace. Stáhněte si PDF verzi zde Rozdíl mezi extrakcí DNA a RNA
