Βασική διαφορά – Εξαγωγή DNA έναντι RNA
Η μελέτη του DNA και του RNA είναι ζωτικής σημασίας πτυχές για την κατανόηση των βασικών εννοιών της μοριακής βιολογίας, της βιοτεχνολογίας και της γενετικής. Η εξαγωγή καθαρών δειγμάτων DNA και RNA είναι απαραίτητη για τη διεξαγωγή πειραματικών διαδικασιών κατά τη διάρκεια αυτών των μελετών. Η βασική διαφορά μεταξύ της εξαγωγής DNA και RNA είναι ότι η διαδικασία εκχύλισης DNA καθαρίζει το DNA ενώ η εκχύλιση RNA καθαρίζει το RNA. Η διαδικασία εξαγωγής DNA έχει τρία διαφορετικά στάδια: κυτταρική λύση και καταβολισμό λιπιδίων και πρωτεϊνών της μεμβράνης, συσσώρευση καταβολιτών με συμπυκνωμένο διάλυμα άλατος και καθίζηση του DNA με αιθανόλη. Η διαδικασία των τριών βημάτων μπορεί να αποτελείται από δύο προαιρετικά βήματα. Η διαδικασία καθαρισμού RNA αποτελείται από τέσσερα διαφορετικά στάδια: προσθήκη θειοκυανικού γουανιδίου για κυτταρική λύση, μετουσίωση πρωτεΐνης συμπεριλαμβανομένων ριβονουκλεασών, διαχωρισμός RNA με προσθήκη χλωροφορμίου και φαινόλης και πλύση του ιζήματος με χρήση αιθανόλης.
Τι είναι η εξαγωγή DNA;
Η εξαγωγή DNA είναι μια φυσική και χημική διαδικασία που χρησιμοποιείται για τον καθαρισμό του DNA από ένα δείγμα. Η εξαγωγή DNA είναι μια σημαντική πτυχή στο πλαίσιο της μοριακής βιολογίας και των εγκληματολογικών επιστημών. Η διαδικασία αποτελείται από τρία βασικά βήματα. Αρχικά, θα πρέπει να ληφθούν τα κύτταρα που μας ενδιαφέρουν. Στη συνέχεια, η λύση των κυττάρων διευκολύνεται προκειμένου να σπάσει η κυτταρική μεμβράνη, η οποία ανοίγει το κύτταρο και εκθέτει το κυτταρόπλασμα μαζί με το DNA. Τασιενεργά ή άλλα απορρυπαντικά μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη λύση των λιπιδίων από την κυτταρική μεμβράνη ενώ οι πρωτεΐνες που υπάρχουν καταβολίζονται από πρωτεάσες. Αυτό είναι ένα προαιρετικό βήμα. Μόλις το κύτταρο λυθεί, η συσσώρευση των καταβολισμένων μορίων διευκολύνεται από συμπυκνωμένα διαλύματα αλάτων. Ακολουθεί φυγοκέντρηση του διαλύματος που διαχωρίζει τις συστάδες των υπολειμμάτων από το DNA. Σε αυτό το στάδιο, το διαφοροποιημένο DNA αναμιγνύεται με τα αντιδραστήρια και τα άλατα που χρησιμοποιούνται κατά τη διάρκεια του κυτταρικού κύκλου.
Εικόνα 01: Εξαγωγή DNA
Για τον περαιτέρω καθαρισμό του, θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν τα ακόλουθα βήματα. Μια μέθοδος είναι η καθίζηση με αιθανόλη, η οποία περιλαμβάνει ανάμειξη παγωμένης αιθανόλης με το διαχωρισμένο δείγμα DNA. Το DNA είναι αδιάλυτο στην αλκοόλη και έτσι παράγει ένα σφαιρίδιο λόγω της συσσωμάτωσης των μορίων DNA μαζί. Σε αυτή τη διαδικασία προστίθεται οξικό νάτριο προκειμένου να ενισχυθεί ο βαθμός καθίζησης αυξάνοντας την ιοντική ισχύ. Εκτός από τη διαδικασία καθίζησης αιθανόλης, η διαδικασία εκχύλισης φαινόλης-χλωροφορμίου θα μπορούσε επίσης να προκληθεί για αυτό. Σε αυτή τη μέθοδο, η φαινόλη μετουσιώνει τις πρωτεΐνες που υπάρχουν στο δείγμα. Μόλις φυγοκεντρηθούν, οι μετουσιωμένες πρωτεΐνες θα παραμείνουν στην οργανική φάση ενώ τα μόρια DNA που αναμιγνύονται με χλωροφόρμιο θα υπάρχουν στην υδατική φάση. Το χλωροφόρμιο θα αφαιρέσει τα υπολείμματα φαινόλης. Μόλις ολοκληρωθεί η εκχύλιση, το DNA διατηρείται διαλυμένο σε ρυθμιστικό διάλυμα ΤΕ ή εξαιρετικά καθαρό νερό.
Τι είναι η εξαγωγή RNA;
Ο καθαρισμός RNA είναι μια διαδικασία με την οποία το RNA καθαρίζεται από ένα βιολογικό δείγμα. Λόγω της παρουσίας ριβονουκλεάσης στα κύτταρα και τους ιστούς, αυτή η διαδικασία είναι περίπλοκη. Το ένζυμο ριβονουκλεάση έχει την ικανότητα να αποικοδομεί το RNA γρήγορα. Η χημική φύση των ριβονουκλεασών είναι εξαιρετικά σταθερή και είναι δύσκολο να αδρανοποιηθούν. Η εξουδετέρωση των ριβονουκλεασών είναι μια επιλογή. Δεδομένου ότι αυτό το ένζυμο είναι πανταχού παρόν στα κύτταρα και τους ιστούς, αναπτύσσονται ειδικές τεχνικές για την εξαγωγή RNA. Από τις πολλές μεθόδους, η κοινή μέθοδος είναι η εκχύλιση θειοκυνικού γουανιδινίου-φαινόλης-χλωροφορμίου.
Εικόνα 02: Εκχύλιση RNA
Η μέθοδος εκχύλισης θειοκυνικού γουανιδινίου-φαινόλης-χλωροφορμίου εξαρτάται από τη φυγοκέντρηση και τον διαχωρισμό φάσεων. Το μείγμα που πρόκειται να φυγοκεντρηθεί αποτελείται από το υδατικό δείγμα και ένα κορεσμένο με νερό διάλυμα που αποτελείται από φαινόλη και χλωροφόρμιο. Αφού φυγοκεντρηθεί, το διάλυμα αποτελείται από μια ανώτερη υδατική φάση και μια κατώτερη οργανική φάση υπό συνθήκες ουδέτερου pH (pH 7-8). Το RNA υπάρχει στην υδατική φάση. Η οργανική φάση τυπικά αποτελείται από πρωτεΐνες διαλυμένες σε φαινόλη και λιπίδια διαλυμένα σε χλωροφόρμιο. Προστίθεται ένας χαοτροπικός παράγοντας (ένα μόριο που έχει την ικανότητα να σπάει τους δεσμούς υδρογόνου μεταξύ των μορίων του νερού). αυτό είναι γνωστό ως θειοκυανικό γουανιδίνιο. Αυτός ο παράγοντας έχει την ικανότητα να μετουσιώνει πρωτεΐνες που περιλαμβάνουν ριβονουκλεάσες που μπορούν να αποικοδομήσουν το RNA και εμπλέκονται στη λύση των κυττάρων. Διαχωρίζει επίσης το rRNA από τις ριβοσωμικές πρωτεΐνες. Το τελικό στάδιο του καθαρισμού RNA είναι η έκπλυση της καθίζησης της υδατικής φάσης με αιθανόλη. Το RNA θα μπορούσε επίσης να καθαριστεί χρησιμοποιώντας υγρό άζωτο.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ της εξαγωγής DNA και RNA;
- Και οι δύο διαδικασίες εκχύλισης χρησιμοποιούν επιβλαβείς χημικές ουσίες όπως η φαινόλη και το χλωροφόρμιο.
- Η φυγοκέντρηση είναι μια βασική τεχνική και για τις δύο διαδικασίες.
- Αιθανόλη χρησιμοποιείται για την πλύση του ιζήματος και για τη λήψη καθαρού DNA ή RNA.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της εξαγωγής DNA και RNA;
Εξαγωγή DNA έναντι RNA |
|
| Η εξαγωγή DNA είναι μια διαδικασία που εξάγει DNA από έναν οργανισμό ή δείγμα. | Η εξαγωγή RNA είναι μια διαδικασία που εξάγει RNA από ένα δείγμα. |
| Βήματα | |
| Η διαδικασία εξαγωγής DNA αποτελείται από τρία διαφορετικά στάδια με δύο προαιρετικά βήματα. | Η διαδικασία εξαγωγής RNA αποτελείται από τέσσερα διαφορετικά στάδια. |
| Αντιδραστήρια | |
| Επιφανειοδραστικές ουσίες, πρωτεάσες (προαιρετικά), αλκοόλη, χλωροφόρμιο, φαινόλη, οξικό νάτριο χρησιμοποιούνται για την εξαγωγή DNA. | Θειοκυανικό γουανίδιο, χλωροφόρμιο, φαινόλη, αιθανόλη χρησιμοποιούνται για την εκχύλιση RNA. |
Σύνοψη – Εξαγωγή DNA έναντι RNA
Η εξαγωγή DNA και RNA είναι ζωτικής σημασίας πτυχές των πειραματικών διαδικασιών για τη μελέτη της μοριακής βιολογίας, της γενετικής και της βιοτεχνολογίας. Και οι δύο διαδικασίες περιλαμβάνουν παρόμοια αντιδραστήρια, αλλά η εκχύλιση RNA χρησιμοποιεί ένα ειδικό αντιδραστήριο γνωστό ως θειοκυανικό γουανίδιο που μειώνει τη δραστηριότητα των ριβονουκλεασών. Αυτή είναι η κύρια διαφορά μεταξύ της εξαγωγής DNA και RNA.
Λήψη έκδοσης PDF του DNA έναντι της εξαγωγής RNA
Μπορείτε να κατεβάσετε την έκδοση PDF αυτού του άρθρου και να τη χρησιμοποιήσετε για σκοπούς εκτός σύνδεσης σύμφωνα με τη σημείωση παραπομπής. Κάντε λήψη της έκδοσης PDF εδώ Διαφορά μεταξύ της εξαγωγής DNA και RNA
