Belangrijkste verschil - DNA versus RNA-extractie
De studie van DNA en RNA zijn essentiële aspecten om de basisconcepten van moleculaire biologie, biotechnologie en genetica te begrijpen. Extractie van zuivere DNA- en RNA-monsters is nodig om tijdens deze onderzoeken experimentele procedures uit te voeren. Het belangrijkste verschil tussen DNA- en RNA-extractie is dat het DNA-extractieproces DNA zuivert, terwijl RNA-extractie RNA zuivert. Het DNA-extractieproces kent drie verschillende stappen: cellysis en katabolisme van membraanlipiden en eiwitten, samenklontering van katabolieten door geconcentreerde zoutoplossing en het neerslaan van DNA met ethanol. De procedure in drie stappen kan bestaan uit twee optionele stappen. RNA-zuiveringsproces bestaat uit vier verschillende stappen: toevoeging van guanidiumthiocyanaat voor cellysis, eiwitdenaturatie inclusief ribonucleasen,scheiding van RNA door toevoeging van chloroform en fenol en het wassen van het neerslag met ethanol.
INHOUD
1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is DNA-extractie
3. Wat is RNA-extractie
4. Overeenkomsten tussen DNA- en RNA-extractie
5. Vergelijking zij aan zij - DNA versus RNA-extractie in tabelvorm
6. Samenvatting
Wat is DNA-extractie?
DNA-extractie is een fysisch en chemisch proces dat wordt gebruikt om DNA uit een monster te zuiveren. DNA-extractie is een belangrijk aspect in de context van moleculaire biologie en forensische wetenschappen. Het proces bestaat uit drie basisstappen. In eerste instantie moeten de cellen van belang worden verkregen. Vervolgens wordt cellysis vergemakkelijkt om het celmembraan te breken, waardoor de cel wordt geopend en het cytoplasma samen met het DNA wordt blootgelegd. Oppervlakteactieve stoffen of andere detergentia kunnen worden gebruikt om de lipiden uit het celmembraan te lyseren, terwijl de aanwezige eiwitten door proteasen worden gekataboliseerd. Dit is een optionele stap. Zodra de cel is gelyseerd, wordt het samenklonteren van de gekataboliseerde moleculen vergemakkelijkt door geconcentreerde zoutoplossingen. Het wordt gevolgd door centrifugatie van de oplossing die de brokstukken van het DNA scheidt. In deze fase,het gedifferentieerde DNA wordt gemengd met de reagentia en zouten die tijdens de celcyclus worden gebruikt.
Figuur 01: DNA-extractie
Om het verder te zuiveren, zouden de volgende stappen kunnen worden gebruikt. Een methode is ethanolprecipitatie, waarbij ijskoude ethanol wordt gemengd met het afgescheiden DNA-monster. DNA is onoplosbaar in alcohol en produceert daardoor een pellet door de aggregatie van DNA-moleculen aan elkaar. Bij dit proces wordt natriumacetaat toegevoegd om de precipitatiegraad te verhogen door de ionsterkte te verhogen. Naast het ethanolprecipitatieproces kan hiervoor ook een fenol-chloroform-extractieproces worden geïnduceerd. Bij deze methode denatureert fenol de eiwitten die in het monster aanwezig zijn. Eenmaal gecentrifugeerd, blijven gedenatureerde eiwitten in de organische fase, terwijl de DNA-moleculen die zijn gemengd met chloroform aanwezig zullen zijn in de waterfase. Chloroform verwijdert de fenolresten. Zodra de extractie is voltooid,DNA wordt opgelost gehouden in TE-buffer of ultrapuur water.
Wat is RNA-extractie?
RNA-zuivering is een proces waarbij RNA wordt gezuiverd uit een biologisch monster. Vanwege de aanwezigheid van ribonuclease in de cellen en weefsels is dit proces gecompliceerd. Ribonuclease-enzym heeft het vermogen om RNA snel af te breken. De chemische aard van ribonucleasen is extreem stabiel en het is moeilijk om ze te inactiveren. Het neutraliseren van de ribonucleasen is een optie. Omdat dit enzym alomtegenwoordig is in de cellen en weefsels, worden speciale technieken ontwikkeld voor RNA-extractie. Van de vele methoden is de gebruikelijke methode Guanidinium-thiocynaat-fenol-chloroform-extractie.
Figuur 02: RNA-extractie
De extractiemethode met Guanidinium thiocynaat-fenol-chloroform is afhankelijk van centrifugeren en fasescheiding. Het te centrifugeren mengsel bestaat uit het waterige monster en een met water verzadigde oplossing die bestaat uit fenol en chloroform. Eenmaal gecentrifugeerd, bestaat de oplossing uit een bovenste waterfase en een onderste organische fase onder neutrale pH-omstandigheden (pH 7-8). RNA is aanwezig in de waterfase. De organische fase bestaat typisch uit eiwitten die zijn opgelost in fenol en lipiden die zijn opgelost in chloroform. Een chaotroop middel (een molecuul dat het vermogen heeft om de waterstofbruggen tussen watermoleculen te verbreken) wordt toegevoegd; dit staat bekend als guanidiniumthiocyanaat. Dit middel heeft het vermogen eiwitten te denatureren, waaronder ribonucleasen die RNA kunnen afbreken en is betrokken bij cellysis. Het scheidt ook rRNA van ribosomale eiwitten. De laatste stap van RNA-zuivering is het wassen van de precipitatie van de waterfase met ethanol. RNA kan ook worden gezuiverd met vloeibare stikstof.
Wat zijn de overeenkomsten tussen DNA- en RNA-extractie?
- Beide extractieprocessen maken gebruik van schadelijke chemicaliën zoals fenol en chloroform.
- Centrifugeren is een essentiële techniek voor beide processen.
- Ethanol wordt gebruikt om het neerslag te wassen en om gezuiverd DNA of RNA te verkrijgen.
Wat is het verschil tussen DNA- en RNA-extractie?
Diff Artikel Midden voor Tafel
DNA versus RNA-extractie |
|
| DNA-extractie is een proces waarbij DNA uit een organisme of monster wordt gehaald. | RNA-extractie is een proces waarbij RNA uit een monster wordt gehaald. |
| Stappen | |
| Het DNA-extractieproces bestaat uit drie verschillende stappen met twee optionele stappen. | Het RNA-extractieproces bestaat uit vier verschillende stappen. |
| Reagentia | |
| Oppervlakteactieve stoffen, proteasen (optioneel), alcohol, chloroform, fenol, natriumacetaat worden gebruikt voor DNA-extractie. | Guanidiumthiocyanaat, chloroform, fenol, ethanol worden gebruikt voor RNA-extractie. |
Samenvatting - DNA versus RNA-extractie
DNA- en RNA-extractie zijn vitale aspecten van de experimentele procedures voor de studie van moleculaire biologie, genetica en biotechnologie. Bij beide processen worden vergelijkbare reagentia gebruikt, maar bij RNA-extractie wordt een speciaal reagens gebruikt dat bekend staat als guanidiumthiocyanaat, dat de activiteit van ribonucleasen vermindert. Dit is het belangrijkste verschil tussen DNA- en RNA-extractie.
Download de pdf-versie van DNA versus RNA-extractie
U kunt de PDF-versie van dit artikel downloaden en voor offline doeleinden gebruiken volgens de citatienota. Download hier de pdf-versie. Verschil tussen DNA- en RNA-extractie
