تفاوت کلیدی – استخراج DNA در مقابل RNA
مطالعه DNA و RNA جنبه های حیاتی برای درک مفاهیم اساسی زیست شناسی مولکولی، بیوتکنولوژی و ژنتیک هستند. استخراج نمونه های DNA و RNA خالص به منظور انجام مراحل آزمایشی در طول این مطالعات ضروری است. تفاوت اصلی بین استخراج DNA و RNA این است که فرآیند استخراج DNA DNA را خالص می کند در حالی که استخراج RNA RNA را خالص می کند. فرآیند استخراج DNA دارای سه مرحله مختلف است: لیز سلولی و کاتابولیسم لیپیدها و پروتئین های غشایی، جمع شدن کاتابولیت ها توسط محلول نمک غلیظ و رسوب DNA با اتانول.روش سه مرحله ای ممکن است شامل دو مرحله اختیاری باشد. فرآیند خالص سازی RNA شامل چهار مرحله مختلف است: افزودن گوانیدیم تیوسیانات برای لیز سلولی، دناتوره کردن پروتئین شامل ریبونوکلئازها، جداسازی RNA با افزودن کلروفرم و فنل و شستشوی رسوب با استفاده از اتانول.
استخراج DNA چیست؟
استخراج DNA یک فرآیند فیزیکی و شیمیایی است که برای خالص سازی DNA از نمونه استفاده می شود. استخراج DNA یک جنبه مهم در زمینه زیست شناسی مولکولی و علوم پزشکی قانونی است. فرآیند از سه مرحله اساسی تشکیل شده است. در ابتدا، سلول های مورد نظر باید بدست آید. سپس، لیز سلولی به منظور شکستن غشای سلولی تسهیل می‌شود، که سلول را باز می‌کند و سیتوپلاسم را همراه با DNA در معرض دید قرار می‌دهد. سورفکتانت‌ها یا دیگر شوینده‌ها می‌توانند برای لیز کردن لیپیدها از غشای سلولی استفاده شوند در حالی که پروتئین‌های موجود توسط پروتئازها کاتابولیز می‌شوند. این مرحله اختیاری است. هنگامی که سلول لیز می شود، تجمع مولکول های کاتابولیزه شده توسط محلول های نمک غلیظ تسهیل می شود.به دنبال آن محلول سانتریفیوژ می شود که توده های باقی مانده را از DNA جدا می کند. در این مرحله، DNA تمایز یافته با معرف‌ها و نمک‌های مورد استفاده در چرخه سلولی مخلوط می‌شود.
شکل 01: استخراج DNA
برای تصفیه بیشتر آن می توان از مراحل زیر استفاده کرد. یک روش رسوب اتانول است که شامل مخلوط کردن اتانول سرد یخی با نمونه DNA جدا شده است. DNA در الکل نامحلول است و در نتیجه به دلیل تجمع مولکول های DNA با هم، یک گلوله تولید می کند. استات سدیم در این فرآیند به منظور افزایش درجه بارش با افزایش قدرت یونی اضافه می شود. علاوه بر فرآیند رسوب اتانول، فرآیند استخراج فنل-کلروفرم نیز می تواند برای این کار القا شود. در این روش، فنل پروتئین های موجود در نمونه را دناتوره می کند.هنگامی که سانتریفیوژ شدند، پروتئین های دناتوره شده در فاز آلی باقی می مانند در حالی که مولکول های DNA که با کلروفرم مخلوط می شوند در فاز آبی وجود خواهند داشت. کلروفرم بقایای فنل را از بین می برد. پس از اتمام استخراج، DNA به صورت محلول در بافر TE یا آب فوق‌العاده خالص نگهداری می‌شود.
استخراج RNA چیست؟
تصفیه RNA فرآیندی است که طی آن RNA از یک نمونه بیولوژیکی خالص می شود. به دلیل وجود ریبونوکلئاز در سلول ها و بافت ها، این فرآیند پیچیده است. آنزیم ریبونوکلئاز توانایی تجزیه سریع RNA را دارد. ماهیت شیمیایی ریبونوکلئازها بسیار پایدار است و غیرفعال کردن آنها دشوار است. خنثی کردن ریبونوکلئازها یک گزینه است. از آنجایی که این آنزیم در همه جا در سلول ها و بافت ها وجود دارد، تکنیک های خاصی برای استخراج RNA توسعه یافته است. از بین روش های بسیار، روش رایج استخراج گوانیدینیم تیوسینات-فنل-کلروفرم است.
شکل 02: استخراج RNA
روش استخراج گوانیدینیم تیوسینات-فنل-کلروفرم به سانتریفیوژ و جداسازی فاز بستگی دارد. مخلوطی که قرار است سانتریفیوژ شود شامل نمونه آبی و یک محلول اشباع از آب است که از فنل و کلروفرم تشکیل شده است. پس از سانتریفیوژ کردن، محلول از یک فاز آبی بالایی و یک فاز آلی پایینی تحت شرایط pH خنثی (pH 7-8) تشکیل می شود. RNA در فاز آبی وجود دارد. فاز آلی معمولاً شامل پروتئین های محلول در فنل و لیپیدهای محلول در کلروفرم است. یک عامل آشوب‌گردان (مولکولی که توانایی شکستن پیوندهای هیدروژنی بین مولکول‌های آب را دارد) اضافه می‌شود. این به عنوان گوانیدینیم تیوسیانات شناخته می شود. این عامل توانایی دناتوره کردن پروتئین هایی را دارد که شامل ریبونوکلئازهایی هستند که می توانند RNA را تجزیه کنند و در لیز سلولی نقش دارند. همچنین rRNA را از پروتئین های ریبوزومی جدا می کند.مرحله نهایی خالص سازی RNA، شستن رسوب فاز آبی با اتانول است. RNA را می توان با استفاده از نیتروژن مایع نیز خالص کرد.
شباهت‌های بین استخراج DNA و RNA چیست؟
- هر دو فرآیند استخراج از مواد شیمیایی مضر مانند فنل و کلروفرم استفاده می کنند.
- سانتریفیوژ یک تکنیک ضروری برای هر دو فرآیند است.
- اتانول برای شستشوی رسوب و به دست آوردن DNA یا RNA خالص استفاده می شود.
تفاوت بین استخراج DNA و RNA چیست؟
DNA در مقابل استخراج RNA |
|
| استخراج DNA فرآیندی است که DNA را از یک موجود زنده یا نمونه استخراج می کند. | استخراج RNA فرآیندی است که RNA را از نمونه استخراج می کند. |
| مرحله | |
| فرایند استخراج DNA از سه مرحله مختلف با دو مرحله اختیاری تشکیل شده است. | فرایند استخراج RNA از چهار مرحله مختلف تشکیل شده است. |
| Reagents | |
| سورفکتانت ها، پروتئازها (اختیاری)، الکل، کلروفرم، فنل، استات سدیم برای استخراج DNA استفاده می شوند. | گوانیدیم تیوسیانات، کلروفرم، فنل، اتانول برای استخراج RNA استفاده می شود. |
خلاصه - استخراج DNA در مقابل RNA
استخراج DNA و RNA جنبه‌های حیاتی روش‌های تجربی برای مطالعه زیست‌شناسی مولکولی، ژنتیک و بیوتکنولوژی هستند. هر دو فرآیند شامل معرف‌های مشابه هستند، اما استخراج RNA از یک معرف خاص به نام تیوسیانات Guanidium استفاده می‌کند که فعالیت ریبونوکلئازها را کاهش می‌دهد.این تفاوت اصلی بین استخراج DNA و RNA است.
دانلود نسخه PDF استخراج DNA در مقابل RNA
می توانید نسخه PDF این مقاله را دانلود کنید و طبق یادداشت نقل قول برای اهداف آفلاین از آن استفاده کنید. لطفاً نسخه PDF را از اینجا دانلود کنید تفاوت بین استخراج DNA و RNA
