Изследването на ДНК и РНК са жизненоважни аспекти, за да се разберат основните понятия на молекулярната биология, биотехнологията и генетиката. Екстракцията на чисти ДНК и РНК проби е необходима, за да се проведат експериментални процедури по време на тези изследвания. Ключовата разлика между извличането на ДНК и РНК е това Процесът на екстракция на ДНК пречиства ДНК, докато екстракцията на РНК пречиства РНК. Процесът на екстракция на ДНК има три различни етапа: клетъчен лизис и катаболизъм на мембранните липиди и протеини, струпване на катаболити чрез концентриран солен разтвор и утаяване на ДНК с етанол. Процедурата в три стъпки може да се състои от два незадължителни етапа. Процесът на пречистване на РНК се състои от четири различни етапа: добавяне на гуанидиев тиоцианат за клетъчен лизис, денатурация на протеин, включително рибонуклеази, отделяне на РНК чрез добавяне на хлороформ и фенол и промиване на утайката с помощта на етанол.
1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е извличане на ДНК
3. Какво е екстракция на РНК
4. Прилики между извличането на ДНК и РНК
5. Паралелно сравнение - Екстракция на ДНК срещу РНК в таблична форма
6. Резюме
Екстракцията на ДНК е физичен и химичен процес, който се използва за пречистване на ДНК от проба. Извличането на ДНК е важен аспект в контекста на молекулярната биология и съдебните науки. Процесът е на три основни стъпки. Първоначално трябва да се получат интересуващите клетки. На следващо място, клетъчният лизис се улеснява, за да се разруши клетъчната мембрана, която отваря клетката и излага цитоплазмата заедно с ДНК. Повърхностноактивни вещества или други детергенти могат да бъдат използвани за лизиране на липидите от клетъчната мембрана, докато присъстващите протеини се катаболизират от протеази. Това е незадължителна стъпка. След като клетката се лизира, струпването на катаболизираните молекули се улеснява чрез концентрирани солни разтвори. То е последвано от центрофугиране на разтвора, който отделя купчините от остатъците от ДНК. На този етап диференцираната ДНК се смесва с реагентите и солите, използвани по време на клетъчния цикъл.
Фигура 01: ДНК екстракция
За да се пречисти допълнително, могат да се използват следните стъпки. Един метод е утаяването с етанол, което включва смесване на ледено студен етанол с отделената ДНК проба. ДНК е неразтворима в алкохол и по този начин се получава гранула поради агрегацията на молекулите на ДНК заедно. В този процес се добавя натриев ацетат, за да се повиши степента на утаяване чрез повишаване на йонната сила. В допълнение към процеса на утаяване с етанол, за това може да се предизвика и процес на екстракция на фенол-хлороформ. При този метод фенолът денатурира протеините, присъстващи в пробата. След центрофугиране денатурираните протеини ще останат във органичната фаза, докато молекулите на ДНК, които са смесени с хлороформ, ще присъстват във водната фаза. Хлороформът ще премахне остатъците от фенола. След приключване на екстракцията ДНК се разтваря в TE буфер или ултра чиста вода.
Пречистването на РНК е процес, чрез който РНК се пречиства от биологична проба. Поради наличието на рибонуклеаза в клетките и тъканите, този процес е сложен. Ензимът рибонуклеаза има способността да разгражда бързо РНК. Химическата природа на рибонуклеазите е изключително стабилна и е трудно да ги дезактивираме. Неутрализирането на рибонуклеазите е опция. Тъй като този ензим е повсеместен в клетките и тъканите, са разработени специални техники за извличане на РНК. От многото методи, често срещаният метод е извличане на гуанидиниев тиоцинат-фенол-хлороформ.
Фигура 02: Екстракция на РНК
Методът на екстракция на гуанидиев тиоцинат-фенол-хлороформ зависи от центрофугирането и разделянето на фазите. Сместа, която трябва да се центрофугира, се състои от водната проба и воден наситен разтвор, които се състоят от фенол и хлороформ. Веднъж центрофугиран, разтворът се състои от горна водна фаза и долна органична фаза при неутрални pH условия (pH 7-8). РНК присъства във водната фаза. Органичната фаза обикновено се състои от протеини, разтворени във фенол и липиди, разтворени в хлороформ. Добавя се хаотропно средство (молекула, която има способността да разрушава водородните връзки между водните молекули); това е известно като guanidinium thiocyanate. Този агент има способността да денатурира протеини, които включват рибонуклеази, които могат да разграждат РНК и участват в клетъчния лизис. Освен това отделя рРНК от рибозомните протеини. Последният етап на пречистване на РНК е промиване на утаяването на водната фаза с етанол. РНК може също да бъде пречистена с помощта на течен азот.
Извличане на ДНК срещу РНК | |
ДНК екстракцията е процес, който извлича ДНК от организъм или проба. | Екстракцията на РНК е процес, който извлича РНК от проба. |
стъпки | |
Процесът на екстракция на ДНК се състои от три различни етапа с два незадължителни етапа. | Процесът на екстракция на РНК се състои от четири различни етапа. |
Реагенти | |
Повърхностноактивни вещества, протеази (незадължително), алкохол, хлороформ, фенол, натриев ацетат се използват за екстракция на ДНК. | За извличане на РНК се използват гуаниев тиоцианат, хлороформ, фенол, етанол. |
Извличането на ДНК и РНК са жизненоважни аспекти на експерименталните процедури за изследване на молекулярната биология, генетиката и биотехнологиите. И двата процеса включват подобни реагенти, но екстракцията на РНК използва специален реагент, известен като Гуаниев тиоцианат, който намалява активността на рибонуклеази. Това е основната разлика между извличането на ДНК и РНК.
Можете да изтеглите PDF версия на тази статия и да я използвате за офлайн цели, съгласно цитираната бележка. Моля, изтеглете PDF версия тук Разлика между ДНК и извличане на РНК
1. Chomczynski, P и N Sacchi. „Едноетапен метод за изолиране на РНК чрез извличане на кисели гуанидиниев тиоцианат-фенол-хлороформ.“ Аналитична биохимия., Национална медицинска библиотека в САЩ, април 1987 г., налична тук. Достъп до 31 август 2017 г.
2. Хиндави. „ДНК, РНК и извличане на протеини: миналото и настоящето.“ BioMed Research International, Hindawi, 30 ноември 2009 г., достъпен тук. Достъп до 31 август 2017 г..
1. "ДНК, извлечена от авокадо" от Майк Сейфанг - първоначално публикуван на Flickr като успех (CC BY 2.0) чрез Commons Wikimedia
2. „Извличане на PhOH-CHCl3“ от Сквидоний (беседа) - Собствена работа (Оригинален текст: самостоятелно направен) (Публично достояние) чрез Commons Wikimedia