Rozdíl mezi extrakcí DNA a RNA

Klíčový rozdíl - extrakce DNA vs. RNA
 

Studium DNA a RNA je životně důležitým aspektem pro pochopení základních pojmů molekulární biologie, biotechnologie a genetiky. K provádění experimentálních postupů během těchto studií je nutná extrakce vzorků čisté DNA a RNA. Klíčovým rozdílem mezi extrakcí DNA a RNA je to Proces extrakce DNA čistí DNA, zatímco extrakce RNA čistí RNA. Proces extrakce DNA má tři různé kroky: buněčnou lýzu a katabolismus membránových lipidů a proteinů, shlukování katabolitů koncentrovaným solným roztokem a vysrážení DNA ethanolem. Tříkrokový postup může sestávat ze dvou volitelných kroků. Proces čištění RNA sestává ze čtyř různých kroků: přidání guanidium thiokyanátu pro buněčnou lýzu, denaturace proteinu včetně ribonukleáz, separace RNA přidáním chloroformu a fenolu a promytí sraženiny ethanolem.

OBSAH

1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je extrakce DNA
3. Co je extrakce RNA
4. Podobnosti mezi extrakcí DNA a RNA
5. Porovnání bok po boku - extrakce DNA vs. RNA v tabulkové formě
6. Shrnutí

Co je extrakce DNA?

Extrakce DNA je fyzikální a chemický proces, který se používá k čištění DNA ze vzorku. Extrakce DNA je důležitým aspektem v kontextu molekulární biologie a forenzních věd. Proces probíhá ve třech základních krocích. Zpočátku by měly být získány požadované buňky. Dále je usnadněna buněčná lýza, aby se rozbila buněčná membrána, která otevře buňku a vystaví cytoplazmu spolu s DNA. Povrchově aktivní látky nebo jiné detergenty mohou být použity k lýze lipidů z buněčné membrány, zatímco přítomné proteiny jsou katabolizovány proteázami. Toto je volitelný krok. Jakmile je buňka lyzována, shlukování katabolizovaných molekul je usnadněno koncentrovanými solnými roztoky. Následuje centrifugace roztoku, který odděluje shluky úlomků od DNA. V této fázi je diferencovaná DNA smíchána s činidly a solemi používanými během buněčného cyklu.

Obrázek 01: Extrakce DNA

K dalšímu čištění je možné použít následující kroky. Jednou metodou je srážení ethanolem, což zahrnuje smíchání ledově studeného ethanolu s odděleným vzorkem DNA. DNA je nerozpustná v alkoholu, a tím vytváří peletu díky agregaci molekul DNA dohromady. V tomto procesu se přidá octan sodný, aby se zvýšil stupeň srážení zvýšením iontové síly. Kromě procesu srážení ethanolem může být k tomu také vyvolán proces extrakce fenol-chloroformem. Při této metodě fenol denaturuje proteiny přítomné ve vzorku. Po odstředění zůstanou denaturované proteiny v organické fázi, zatímco DNA molekuly, které jsou smíchány s chloroformem, budou přítomny ve vodné fázi. Chloroform odstraní zbytky fenolu. Po dokončení extrakce je DNA udržována rozpuštěná v TE pufru nebo ultra čisté vodě.

Co je extrakce RNA?

Čištění RNA je proces, kterým se RNA čistí z biologického vzorku. Vzhledem k přítomnosti ribonukleázy v buňkách a tkáních je tento proces komplikovaný. Ribonukleázový enzym má schopnost rychle degradovat RNA. Chemická povaha ribonukleáz je extrémně stabilní a je obtížné je inaktivovat. Možnost neutralizovat ribonukleázy. Protože je tento enzym všudypřítomný v buňkách a tkáních, jsou vyvinuty speciální techniky pro extrakci RNA. Z mnoha metod je běžnou metodou extrakce guanidinium thiocynátu-fenol-chloroformu.

Obrázek 02: Extrakce RNA

Metoda extrakce guanidinium thiocynát-fenol-chloroform závisí na centrifugaci a separaci fází. Směs, která má být odstředěna, sestává z vodného vzorku a vodou nasyceného roztoku, který se skládá z fenolu a chloroformu. Po odstředění se roztok skládá z horní vodné fáze a nižší organické fáze za podmínek neutrálního pH (pH 7-8). RNA je přítomna ve vodné fázi. Organická fáze se obvykle skládá z proteinů rozpuštěných ve fenolu a lipidů rozpuštěných v chloroformu. Přidá se chaotropní činidlo (molekula, která má schopnost přerušit vodíkové vazby mezi molekulami vody); toto se nazývá guanidinium thiokyanát. Toto činidlo má schopnost denaturovat proteiny, které zahrnují ribonukleázy, které mohou degradovat RNA a podílejí se na buněčné lýze. Také odděluje rRNA od ribozomálních proteinů. Posledním krokem purifikace RNA je promytí vodné fáze ethanolem. RNA může být také čištěna pomocí kapalného dusíku.

Jaké jsou podobnosti mezi extrakcí DNA a RNA?

• Oba extrakční procesy využívají škodlivé chemikálie, jako je fenol a chloroform.
• Centrifugace je nezbytnou technikou pro oba procesy.
• Ethanol se používá k promytí sraženiny a získání přečištěné DNA nebo RNA.

Jaký je rozdíl mezi extrakcí DNA a RNA?

Extrakce DNA vs RNA
Extrakce DNA je proces, který extrahuje DNA z organismu nebo vzorku.	Extrakce RNA je proces, který extrahuje RNA ze vzorku.
Kroky
Proces extrakce DNA se skládá ze tří různých kroků se dvěma volitelnými kroky.	Proces extrakce RNA se skládá ze čtyř různých kroků.
Činidla
K extrakci DNA se používají povrchově aktivní látky, proteázy (volitelné), alkohol, chloroform, fenol, octan sodný.	K extrakci RNA se používá guanidiumthiokyanát, chloroform, fenol, ethanol.

Shrnutí - extrakce DNA vs. RNA

Extrakce DNA a RNA jsou životně důležité aspekty experimentálních postupů pro studium molekulární biologie, genetiky a biotechnologie. Oba procesy zahrnují podobná činidla, ale RNA extrakce využívá speciální činidlo známé jako Guanidium thiokyanát, které snižuje aktivitu ribonukleáz. Toto je hlavní rozdíl mezi extrakcí DNA a RNA.

Stáhněte si PDF verzi extrakce DNA vs RNA

Můžete si stáhnout PDF verzi tohoto článku a použít ji pro účely offline podle citace. Stáhněte si PDF verzi zde Rozdíl mezi extrakcí DNA a RNA

Odkaz:

1. Chomczynski, P a N Sacchi. "Jednostupňová metoda izolace RNA pomocí kyselé guanidinium thiokyanát-fenol-chloroformové extrakce." Analytical biochemistry., U.S. National Library of Medicine, duben 1987, k dispozici zde. Přístup k 31. srpnu 2017
2. Hindawi. "Extrakce DNA, RNA a proteinů: minulost a současnost." BioMed Research International, Hindawi, 30. listopadu 2009, k dispozici zde. Přístup k 31. srpnu 2017.

Obrázek se svolením:

1. „DNA extrahovaná z avokáda“ od Mike Seyfanga - původně zaslán Flickru jako úspěch (CC BY 2.0) přes Commons Wikimedia
2. „Extrakce PhOH-CHCl3“ Autorem Squidonius (talk) - Vlastní práce (Původní text: self-made) (Public Domain) prostřednictvím Commons Wikimedia