Sự khác biệt chính - Tách chiết DNA và RNA
Nghiên cứu DNA và RNA là những khía cạnh quan trọng để hiểu các khái niệm cơ bản về sinh học phân tử, công nghệ sinh học và di truyền học. Việc chiết tách các mẫu DNA và RNA tinh khiết là cần thiết để thực hiện các quy trình thí nghiệm trong quá trình nghiên cứu này. Sự khác biệt cơ bản giữa chiết xuất DNA và RNA là quá trình tách chiết DNA làm sạch DNA trong khi tách chiết RNA làm sạch RNA. Quá trình tách chiết DNA có ba bước khác nhau: ly giải tế bào và dị hóa lipid màng và protein, kết tụ các chất dị hóa bằng dung dịch muối đậm đặc và kết tủa DNA với ethanol. Quy trình ba bước có thể bao gồm hai bước tùy chọn. Quá trình tinh chế RNA bao gồm bốn bước khác nhau: bổ sung guanidium thiocyanate để ly giải tế bào, biến tính protein bao gồm ribonucleases, tách RNA bằng cách bổ sung chloroform và phenol và rửa kết tủa bằng cách sử dụng ethanol.
Tách chiết DNA là gì?
Tách chiết DNA là một quá trình vật lý và hóa học được sử dụng để tinh lọc DNA từ một mẫu. Tách chiết DNA là một khía cạnh quan trọng trong bối cảnh sinh học phân tử và khoa học pháp y. Quy trình này gồm ba bước cơ bản. Ban đầu, các ô quan tâm sẽ được lấy. Tiếp theo, quá trình ly giải tế bào được tạo điều kiện để phá vỡ màng tế bào, màng tế bào mở ra và bộc lộ tế bào chất cùng với DNA. Các chất hoạt động bề mặt hoặc các chất tẩy rửa khác có thể được sử dụng để tách lipid khỏi màng tế bào trong khi các protein hiện diện được dị hóa bởi các protease. Đây là một bước tùy chọn. Một khi tế bào bị ly giải, các phân tử bị dị hóa sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho sự kết tụ của các phân tử bị dị hóa bởi các dung dịch muối đậm đặc. Tiếp theo là ly tâm dung dịch để tách các cục vụn ra khỏi DNA. Trong giai đoạn này, DNA đã biệt hóa được trộn với thuốc thử và muối được sử dụng trong chu kỳ tế bào.
Hình 01: Tách chiết DNA
Để làm sạch hơn nữa, các bước sau có thể được sử dụng. Một phương pháp là kết tủa bằng etanol, bao gồm trộn etanol đá lạnh với mẫu DNA đã tách. DNA không hòa tan trong rượu và do đó tạo ra viên do sự tập hợp của các phân tử DNA lại với nhau. Natri axetat được thêm vào trong quá trình này để tăng cường mức độ kết tủa bằng cách tăng cường độ ion. Ngoài quá trình kết tủa etanol, quá trình chiết xuất phenol-cloroform cũng có thể được tạo ra cho việc này. Trong phương pháp này, phenol làm biến tính các protein có trong mẫu. Sau khi được ly tâm, các protein bị biến tính sẽ vẫn ở trong pha hữu cơ trong khi các phân tử DNA được trộn với cloroform sẽ có trong pha nước. Cloroform sẽ loại bỏ dư lượng phenol. Sau khi chiết xuất hoàn tất, DNA được giữ hòa tan trong dung dịch đệm TE hoặc nước siêu tinh khiết.
Chiết xuất RNA là gì?
Thanh lọc RNA là một quá trình mà RNA được tinh chế từ một mẫu sinh học. Do sự hiện diện của ribonuclease trong tế bào và mô, quá trình này rất phức tạp. Enzyme Ribonuclease có khả năng phân huỷ RNA nhanh chóng. Bản chất hóa học của ribonucleaza là cực kỳ ổn định và rất khó để bất hoạt chúng. Trung hòa các ribonucleaza là một lựa chọn. Vì enzyme này có mặt khắp nơi trong tế bào và mô, nên các kỹ thuật đặc biệt được phát triển để tách chiết RNA. Trong số nhiều phương pháp, phương pháp phổ biến là chiết xuất Guanidinium thiocynate-phenol-chloroform.
Hình 02: Tách chiết RNA
Phương pháp chiết xuất Guanidinium thiocynate-phenol-chloroform phụ thuộc vào quá trình ly tâm và tách pha. Hỗn hợp được ly tâm bao gồm mẫu nước và dung dịch bão hòa nước bao gồm phenol và cloroform. Sau khi ly tâm, dung dịch bao gồm pha nước phía trên và pha hữu cơ dưới trong điều kiện pH trung tính (pH 7-8). RNA có trong pha nước. Pha hữu cơ thường bao gồm các protein hòa tan trong phenol và lipid hòa tan trong chloroform. Một tác nhân chaotropic (một phân tử có khả năng phá vỡ liên kết hydro giữa các phân tử nước) được thêm vào; chất này được gọi là, guanidinium thiocyanate. Tác nhân này có khả năng làm biến tính các protein bao gồm các ribonucleaza có thể phân hủy RNA và tham gia vào quá trình ly giải tế bào. Nó cũng tách rRNA khỏi các protein ribosom. Bước cuối cùng của quá trình tinh chế RNA là rửa kết tủa của pha nước bằng etanol. RNA cũng có thể được tinh chế bằng nitơ lỏng.
Sự giống nhau giữa tách chiết DNA và RNA là gì?
- Cả hai quy trình chiết xuất đều sử dụng các hóa chất độc hại như phenol và chloroform.
- Ly tâm là một kỹ thuật cần thiết cho cả hai quy trình.
- Ethanol được sử dụng để rửa kết tủa và thu được DNA hoặc RNA tinh khiết.
Sự khác biệt giữa tách chiết DNA và RNA là gì?
Chiết xuất DNA và RNA |
|
| Tách chiết DNA là một quá trình chiết xuất DNA từ một sinh vật hoặc mẫu. | Tách chiết RNA là một quá trình chiết xuất RNA từ một mẫu. |
| Bước | |
| Quy trình tách chiết DNA bao gồm ba bước khác nhau với hai bước tùy chọn. | Quy trình chiết xuất RNA bao gồm bốn bước khác nhau. |
| Thuốc thử | |
| Chất hoạt động bề mặt, protease (tùy chọn), rượu, cloroform, phenol, natri axetat được sử dụng để tách chiết DNA. | Guanidium thiocyanate, chloroform, phenol, ethanol được sử dụng để chiết xuất RNA. |
Tóm tắt - Tách chiết DNA và RNA
Tách chiết DNA và RNA là những khía cạnh quan trọng của quy trình thí nghiệm để nghiên cứu sinh học phân tử, di truyền và công nghệ sinh học. Cả hai quá trình đều liên quan đến các thuốc thử tương tự, nhưng chiết xuất RNA sử dụng một thuốc thử đặc biệt được gọi là Guanidium thiocyanate làm giảm hoạt tính của ribonuclease. Đây là sự khác biệt chính giữa tách chiết DNA và RNA.
Tải xuống Phiên bản PDF của Chiết xuất DNA và RNA
Bạn có thể tải xuống phiên bản PDF của bài viết này và sử dụng nó cho mục đích ngoại tuyến theo ghi chú trích dẫn. Vui lòng tải xuống phiên bản PDF tại đây Sự khác biệt giữa tách chiết DNA và RNA
