Nøgleforskel – DNA vs RNA-ekstraktion
Undersøgelsen af DNA og RNA er vitale aspekter for at forstå de grundlæggende begreber inden for molekylærbiologi, bioteknologi og genetik. Ekstraktion af rene DNA- og RNA-prøver er nødvendig for at udføre eksperimentelle procedurer under disse undersøgelser. Den vigtigste forskel mellem DNA- og RNA-ekstraktion er, at DNA-ekstraktionsprocessen renser DNA, mens RNA-ekstraktion renser RNA. DNA-ekstraktionsprocessen har tre forskellige trin: cellelyse og katabolisme af membranlipider og proteiner, sammenklumpning af katabolitter ved koncentreret s altopløsning og udfældning af DNA med ethanol. Tretrinsproceduren kan bestå af to valgfrie trin. RNA-oprensningsprocessen består af fire forskellige trin: tilsætning af guanidiumthiocyanat til cellelyse, proteindenaturering inklusive ribonukleaser, adskillelse af RNA ved tilsætning af chloroform og phenol og vask af bundfaldet med ethanol.
Hvad er DNA-ekstraktion?
DNA-ekstraktion er en fysisk og kemisk proces, der bruges til at rense DNA fra en prøve. DNA-ekstraktion er et vigtigt aspekt i forbindelse med molekylærbiologi og retsmedicinske videnskaber. Processen består af tre grundlæggende trin. Indledningsvis skal cellerne af interesse opnås. Dernæst lettes cellelyse for at bryde cellemembranen, som åbner cellen og blotlægger cytoplasmaet sammen med DNA. Overfladeaktive stoffer eller andre detergenter kan anvendes til at lysere lipiderne fra cellemembranen, mens de tilstedeværende proteiner kataboliseres af proteaser. Dette er et valgfrit trin. Når først cellen er lyseret, lettes sammenklumpning af de kataboliserede molekyler af koncentrerede s altopløsninger. Det efterfølges af centrifugering af opløsningen, som adskiller snavsklumperne fra DNA. I dette trin blandes det differentierede DNA med de reagenser og s alte, der bruges under cellecyklussen.
Figur 01: DNA-ekstraktion
For at rense det yderligere, kan følgende trin bruges. En metode er ethanolfældning, som involverer blanding af iskold ethanol med den adskilte DNA-prøve. DNA er uopløseligt i alkohol og producerer derved en pellet på grund af aggregeringen af DNA-molekyler sammen. Natriumacetat tilsættes i denne proces for at øge udfældningsgraden ved at øge ionstyrken. Ud over ethanoludfældningsproces kan phenol-chloroform-ekstraktionsproces også induceres til dette. I denne metode denaturerer phenol de proteiner, der er til stede i prøven. Når de er centrifugeret, vil denaturerede proteiner forblive i den organiske fase, mens DNA-molekylerne, der er blandet med chloroform, vil være til stede i den vandige fase. Chloroform vil fjerne phenolresterne. Når ekstraktionen er afsluttet, holdes DNA opløst i TE-buffer eller ultrarent vand.
Hvad er RNA-ekstraktion?
RNA-oprensning er en proces, hvorved RNA oprenses fra en biologisk prøve. På grund af tilstedeværelsen af ribonuklease i celler og væv er denne proces kompliceret. Ribonuklease-enzym har evnen til at nedbryde RNA hurtigt. Den kemiske natur af ribonukleaser er ekstremt stabil, og det er svært at inaktivere dem. Neutralisering af ribonukleaserne er en mulighed. Da dette enzym er allestedsnærværende i celler og væv, udvikles specielle teknikker til RNA-ekstraktion. Ud af de mange metoder er den almindelige metode Guanidiniumthiocynat-phenol-chloroform-ekstraktion.
Figur 02: RNA-ekstraktion
Guanidiniumthiocynat-phenol-chloroform-ekstraktionsmetoden afhænger af centrifugering og faseadskillelse. Blandingen, der skal centrifugeres, består af den vandige prøve og en vandmættet opløsning, der består af phenol og chloroform. Når den er centrifugeret, består opløsningen af en øvre vandig fase og en nedre organisk fase under neutrale pH-betingelser (pH 7-8). RNA er til stede i den vandige fase. Den organiske fase består typisk af proteiner opløst i phenol og lipider opløst i chloroform. Et kaotropt middel (et molekyle, der har evnen til at bryde hydrogenbindingerne mellem vandmolekyler) tilsættes; dette er kendt som guanidiniumthiocyanat. Dette middel har evnen til at denaturere proteiner, som omfatter ribonukleaser, der kan nedbryde RNA og er involveret i cellelyse. Det adskiller også rRNA fra ribosomale proteiner. Det sidste trin af RNA-oprensning er vask af udfældningen af den vandige fase med ethanol. RNA kunne også oprenses ved hjælp af flydende nitrogen.
Hvad er lighederne mellem DNA- og RNA-ekstraktion?
- Begge ekstraktionsprocesser anvender skadelige kemikalier såsom phenol og chloroform.
- Centrifugering er en vigtig teknik for begge processer.
- Ethanol bruges til at vaske bundfaldet og til at opnå oprenset DNA eller RNA.
Hvad er forskellen mellem DNA- og RNA-ekstraktion?
DNA vs RNA-ekstraktion |
|
| DNA-ekstraktion er en proces, der ekstraherer DNA fra en organisme eller prøve. | RNA-ekstraktion er en proces, der ekstraherer RNA fra en prøve. |
| Trin | |
| DNA-ekstraktionsprocessen er sammensat af tre forskellige trin med to valgfrie trin. | RNA-ekstraktionsprocessen er sammensat af fire forskellige trin. |
| Reagenser | |
| Overfladeaktive stoffer, proteaser (valgfrit), alkohol, chloroform, phenol, natriumacetat bruges til DNA-ekstraktion. | Guanidiumthiocyanat, chloroform, phenol, ethanol bruges til RNA-ekstraktion. |
Opsummering – DNA vs RNA-ekstraktion
DNA- og RNA-ekstraktion er vitale aspekter af de eksperimentelle procedurer til studiet af molekylærbiologi, genetik og bioteknologi. Begge processer involverer lignende reagenser, men RNA-ekstraktion bruger et særligt reagens kendt som Guanidium thiocyanat, som mindsker aktiviteten af ribonukleaser. Dette er hovedforskellen mellem DNA- og RNA-ekstraktion.
Download PDF-version af DNA vs RNA-ekstraktion
Du kan downloade PDF-versionen af denne artikel og bruge den til offline-formål i henhold til citatnotat. Download venligst PDF-version her Forskel mellem DNA- og RNA-ekstraktion
