Rozdiel medzi extrakciou DNA a RNA

Kľúčový rozdiel - extrakcia DNA verzus RNA
 

Štúdium DNA a RNA je životne dôležitým aspektom pochopenia základných pojmov molekulárnej biológie, biotechnológie a genetiky. Na vykonanie experimentálnych postupov počas týchto štúdií je potrebná extrakcia vzoriek čistej DNA a RNA. Kľúčový rozdiel medzi extrakciou DNA a RNA je ten 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 zrážanie DNA etanolom. Trojkrokový postup môže pozostávať z dvoch voliteľných krokov. Proces čistenia RNA pozostáva zo štyroch rôznych krokov: pridanie guanidium tiokyanátu na lýzu buniek, denaturácia proteínov 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 bok po boku - extrakcia DNA verzus RNA v tabuľkovej forme
6. Zhrnutie

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. Spočiatku by sa mali získať požadované bunky. Ďalej sa uľahčí bunková lýza, aby sa rozbila bunková membrána, ktorá otvorí bunku a vystaví cytoplazmu spolu s DNA. Povrchovo aktívne látky alebo iné detergenty sa môžu použiť na lýzu lipidov z bunkovej membrány, zatiaľ čo prítomné proteíny sú katabolizované proteázami. Toto je voliteľný krok. Len čo je bunka lyzovaná, zhlukovanie katabolizovaných molekúl je uľahčené koncentrovanými soľnými roztokmi. Nasleduje centrifugácia roztoku, ktorý oddeľuje zhluky zvyškov od DNA. V tomto štádiu sa diferencovaná DNA zmieša s činidlami a soľami použitými počas bunkového cyklu.

Obrázok 01: Extrakcia DNA

Na ďalšie čistenie sa môžu použiť nasledujúce kroky. Jednou z metód je zrážanie etanolom, ktoré zahŕňa zmiešanie ľadovo chladného etanolu so separovanou vzorkou DNA. DNA je nerozpustná v alkohole, a tým vytvára peletu vďaka agregácii molekúl DNA spolu. Pri tomto postupe sa pridá octan sodný, aby sa zvýšil stupeň zrážania zvýšením iónovej sily. Okrem procesu zrážania etanolom sa na to môže tiež vyvolať extrakcia fenol-chloroformom. Pri tomto spôsobe fenol denaturuje proteíny prítomné vo vzorke. Po odstredení zostanú denaturované proteíny v organickej fáze, zatiaľ čo molekuly DNA, ktoré sa zmiešajú s chloroformom, budú prítomné vo vodnej fáze. Chloroform odstráni fenolové zvyšky. Po dokončení extrakcie sa DNA udržiava rozpustená v TE pufri alebo ultračistej vode.

Čo je extrakcia RNA?

Čistenie RNA je proces, ktorým sa RNA čistí z biologickej vzorky. V dôsledku prítomnosti ribonukleázy v bunkách a tkanivách je tento proces komplikovaný. Ribonukleázový enzým má schopnosť degradovať RNA rýchlo. Chemická povaha ribonukleáz je mimoriadne stabilná a je ťažké ich inaktivovať. Možnosťou je neutralizácia ribonukleáz. Pretože je tento enzým všadeprítomný v bunkách a tkanivách, vyvinuli sa špeciálne techniky na extrakciu RNA. Z mnohých metód je bežnou metódou extrakcia guanidíniumtiocynát-fenol-chloroform.

Obrázok 02: Extrakcia RNA

Metóda extrakcie guanidíniumtiocynát-fenol-chloroform závisí od odstreďovania a separácie fáz. Zmes, ktorá sa má odstrediť, pozostáva z vodnej vzorky a vodného nasýteného roztoku, ktorý pozostáva z fenolu a chloroformu. Po odstredení roztok pozostáva z hornej vodnej fázy a spodnej organickej fázy pri podmienkach 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 prerušiť vodíkové väzby medzi molekulami vody); toto je známe ako guanidíniumtiokyanát. Toto činidlo má schopnosť denaturovať proteíny, ktoré zahŕňajú ribonukleázy, ktoré môžu degradovať RNA a podieľajú sa na bunkovej lýze. Oddeľuje tiež rRNA od ribozomálnych proteínov. Posledným krokom purifikácie RNA je premytie vodnej fázy etanolom. RNA sa môže tiež čistiť pomocou tekutého dusíka.

Aké sú podobnosti medzi extrakciou DNA a RNA?

• Oba extrakčné procesy využívajú škodlivé chemikálie, ako je fenol a chloroform.
• Centrifugácia je základnou technikou oboch procesov.
• Etanol sa používa na premytie zrazeniny a na získanie vyčistenej DNA alebo RNA.

Aký je rozdiel medzi extrakciou DNA a RNA?

Extrakcia DNA verzus 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 dvoma voliteľnými krokmi.	Proces extrakcie RNA sa skladá zo štyroch rôznych krokov.
reagents
Na extrakciu DNA sa používajú povrchovo aktívne látky, proteázy (voliteľné), alkohol, chloroform, fenol, octan sodný.	Na extrakciu RNA sa používajú guanidiumtiokyanát, chloroform, fenol, etanol.

Zhrnutie - extrakcia DNA verzus 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 guanidiumtiokyanát, ktoré znižuje aktivitu ribonukleáz. Toto je hlavný rozdiel medzi extrakciou DNA a RNA.

Stiahnite si PDF verziu DNA verzus extrakcia RNA

Môžete si stiahnuť verziu tohto článku vo formáte PDF a použiť ju na účely offline podľa citácie. Stiahnite si PDF verziu tu Rozdiel medzi extrakciou DNA a RNA

referencie:

1. Chomczynski, P a N Sacchi. „Jednostupňová metóda izolácie RNA pomocou kyslej guanidíniumtiokyanát-fenol-chlórformovej extrakcie.“ Analytical biochemistry., U.S. National Library of Medicine, apríl 1987, k dispozícii tu. Prístup k 31. augustu 2017
2. Hindawi. "Extrakcia DNA, RNA a proteínov: minulosť a prítomnosť." BioMed Research International, Hindawi, 30. november 2009, k dispozícii tu. Prístup k 31. augustu 2017.

S láskavým dovolením:

1. „DNA extrahovaná z avokáda“ od Mike Seyfanga - pôvodne uverejnená v spoločnosti Flickr ako úspech (CC BY 2.0) prostredníctvom Commons Wikimedia
2. „Extrakcia PhOH-CHCl3“ Autor: Squidonius (talk) - Vlastné dielo (Originálny text: self-made) (Public Domain) prostredníctvom Commons Wikimedia