Разница между экстракцией ДНК и РНК

В главное отличие между экстракцией ДНК и РНК заключается в том, что уровень pH Экстракция ДНК составляет pH 8, тогда как уровень pH экстракции РНК составляет pH 4,7. ДНК имеет тенденцию денатурировать и переходить в органическую фазу при кислом pH. При щелочном pH РНК подвергается щелочному гидролизу из-за присутствия 2 'ОН в сахаре рибозы.

Экстракция ДНК и РНК - это две процедуры, связанные с выделением и очисткой нуклеиновых кислот из клеток тканей. Обе процедуры состоят из трех шагов. ДНК и РНК хорошего качества играют решающую роль в молекулярной биологии, биотехнологии, геномике и эпидемиологических экспериментах.

Ключевые области покрыты

1. Что такое экстракция ДНК - Определение, порядок действий 2. Что такое экстракция РНК - Определение, порядок действий 3. Каковы сходства между экстракцией ДНК и РНК - Обзор общих черт 4. В чем разница между экстракцией ДНК и РНК - Сравнение основных различий

Ключевые термины: лизис клеток, денатурация белков, экстракция ДНК, pH, осаждение, экстракция РНК.

Что такое извлечение ДНК

Экстракция ДНК - это процедура выделения и очистки ДНК. ДНК можно выделить из крови, замороженных образцов ткани или блоков парафиновой ткани. Три этапа экстракции ДНК - это лизис клеток, выделение ДНК и осаждение. Во время лизиса клеток барьеры клеточной мембраны, такие как клеточная мембрана и мембраны ядра, открываются, чтобы обнажить ДНК. Следующим шагом является удаление мембранных липидов из образца. Наконец, осаждение ДНК включает удаление ДНК-ассоциированных белков протеазой и удаление РНК РНКазой.

Рисунок 1: Процедура экстракции ДНК

Основные протоколы экстракции ДНК

Ниже показаны основные протоколы выделения ДНК.

1. Лизис клеток с помощью буфера для лизиса клеток для лизиса клеточных мембран.

2. Липиды расщепляются детергентами и поверхностно-активными веществами.

3. Переваривание белков путем добавления протеазы.

4. Переваривание РНК путем добавления РНКазы.

5. Разделение клеточного мусора, расщепленных белков, липидов и РНК путем добавления концентрированной соли с последующим центрифугированием.

6. Осаждение ДНК этанолом ледяным этанолом или изопропанолом. Ионную силу ацетата натрия можно использовать для улучшения осаждения. Осажденная ДНК в конечном растворе выглядит как нити.

Рисунок 2: Извлеченная ДНК

Фенол-хлороформная экстракция также может использоваться для отделения ДНК от белков. Здесь фенол денатурирует белки в образце, а ДНК остается в водной фазе в конце экстракции. А в органической фазе вы можете найти денатурированные белки. Другой метод извлечения ДНК - очистка на мини-колонке. Здесь связывание ДНК с колонкой зависит от pH и концентрации соли в буфере.

Что такое извлечение РНК

Извлечение РНК относится к процессу очистки РНК из образцов. Традиционный метод выделения РНК называется экстракция тиоцианат-фенол-хлороформ гуанидиния. Тиоцианат гуанидиния денатурирует белки. Кроме того, он нарушает водородные связи молекул воды и служит хаотропным агентом. При экстракции РНК используется специальный реагент, называемый Трехреагент. Он содержит тиоцианат гуанидиния, фенол и ацетат натрия. Цель основных этапов экстракции РНК аналогична цели экстракции ДНК. Протокол выделения РНК описан ниже.

1. Клетки промывают ледяным PBS для поддержания осмолярности клеток.

2. Аспирируйте клетки и гомогенизируйте образец с помощью Tri-reagent.

3. Добавьте хлороформ и встряхните.

4. Центрифугирование может привести к получению трех слоев. Верхний слой - это прозрачный водный слой. Средний слой или интерфаза содержит осажденную ДНК. Нижний слой - это органический слой розового цвета.

5. Удалите водный слой и добавьте изопропанол. Центрифугирование может привести к образованию осадка.

6. Промойте осадок 75% этанолом. Высушите гранулы на воздухе.

7. Растворите осадок в буфере ТЕ или воде.

Рисунок 3: Фенол-хлороформная экстракция РНК

Экстракцию РНК обычно проводят при pH ниже 7. При щелочном pH РНК более склонна к разложению в результате щелочного гидролиза из-за присутствия группы ОН в 2'-положении рибозного сахара. Кроме того, РНК имеет тенденцию оставаться в водной фазе при кислом pH. С другой стороны, ДНК имеет тенденцию денатурировать и переходить в органическую фазу при кислом pH. Следовательно, экстракцию ДНК можно проводить при pH около 8. ДНК состоит из сахара дезоксирибозы и не подвергается щелочному гидролизу.

Сходства между экстракцией ДНК и РНК

Определение

Извлечение ДНК: Процедура выделения и очистки ДНК

Извлечение РНК: Процесс очистки РНК из образцов

Тип извлекаемой нуклеиновой кислоты

Извлечение ДНК: ДНК

Извлечение РНК: РНК

pH

Извлечение ДНК: Совершено в 8

Извлечение РНК: Сделано в 4.7

Шаги

Извлечение ДНК: Разрушение клеточных мембран или лизис клеток, удаление мембранных липидов и осаждение ДНК

Извлечение РНК: Лизис клеток, экстракция гуанидиния тиоцианат-фенол-хлороформ, приготовление изопропанолом

Использование воды, очищенной DEPC

Извлечение ДНК: Никто

Извлечение РНК: Все реагенты готовятся на воде, обработанной DEPC.

Место хранения

Извлечение ДНК: ДНК может быть извлечена заранее и хранится партиями

Извлечение РНК: Экстракция РНК выполняется непосредственно перед последующими процедурами.

Долгосрочное хранение

Извлечение ДНК: При -20 ° C

Извлечение РНК: При -80 ° C

Заключение

Экстракция ДНК проводится при pH 8. ДНК имеет тенденцию переходить в органическую фазу, поскольку она денатурирует при кислом pH. Но экстракция РНК проводится при низком pH, чтобы предотвратить деградацию при щелочном гидролизе. Основная цель этапов извлечения ДНК и РНК схожа. Основное различие между экстракцией ДНК и РНК заключается в условиях pH, используемых при каждом типе экстракции.

Ссылка:

1. «Основы экстракции ДНК». Виртуальный учебник Alaska BioPREP, Университет Аляски BioPREP, Аляска, Фэрбенкс, доступен здесь 2. «Протокол выделения РНК и обратной транскрипции: клетки в культуре». abcam, доступно здесь

Изображение предоставлено:

1. «Рисунок 17 01 02» CNX OpenStax - (CC BY 4.0) через Commons Wikimedia 2. «Извлечение ДНК» Джу Нат - собственная работа (CC BY-SA 4.0) через Commons Wikimedia 3. «Извлечение PhOH-CHCl3» Автор Squidonius (обсуждение) - Собственная работа (Исходный текст: самодельный) (Общественное достояние) через Commons Wikimedia