Разделение ДНК методом адсорбции кремния

Метод разделения ДНК

Разделение ДНК методом адсорбции на кремнеземе — это метод разделения ДНК, основанный на связывании молекул ДНК с поверхностями кремнезема в присутствии определенных солей и при определенных условиях pH . ^{[1] [2]}

Операции

Для того чтобы отделить ДНК посредством адсорбции на силикагеле, образец сначала лизируют , высвобождая белки , ДНК , фосфолипиды и т. д. из клеток. Оставшуюся ткань отбрасывают. Затем супернатант, содержащий ДНК, подвергают воздействию силикагеля в растворе с высокой ионной силой. Самая высокая эффективность адсорбции ДНК достигается в присутствии буферного раствора с pH на уровне или ниже pKa поверхностных силанольных групп.

Механизм адсорбции ДНК на кремний до конца не изучен; одно из возможных объяснений заключается в снижении отрицательного заряда поверхности кремния из-за высокой ионной силы буфера. ^{[ необходима цитата ]} Это снижение поверхностного заряда приводит к снижению электростатического отталкивания между отрицательно заряженной ДНК и отрицательно заряженным кремнием. Между тем, буфер также снижает активность воды, образуя гидратированные ионы. Это приводит к дегидратации поверхности кремния и ДНК. Эти условия приводят к энергетически выгодной ситуации для адсорбции ДНК на поверхности кремния. ^{[ необходима цитата ]}

Дальнейшее объяснение того, как ДНК связывается с кремнием, основано на действии хлорида гуанидиния (GuHCl), который действует как хаотроп. ^[3] Хаотроп денатурирует биомолекулы, разрушая оболочку гидратации вокруг них. Это позволяет положительно заряженным ионам образовывать солевой мостик между отрицательно заряженным кремнием и отрицательно заряженным остовом ДНК в высокой концентрации соли. Затем ДНК можно промыть с высоким содержанием соли и этанолом и в конечном итоге элюировать с низким содержанием соли.

После связывания ДНК с силикагелем ее промывают для удаления загрязнений и, наконец, элюируют с использованием элюирующего буфера или дистиллированной воды. ^[4]

Смотрите также

• Очистка нуклеиновых кислот с помощью спин-колонок

Ссылки

1. Лю, Линлин; Го, Цзылун; Хуан, Чжэньчжэнь; Чжуан, Цзяци; Ян, Вэньшэн (25 февраля 2016 г.). «Селективное по размеру разделение фрагментов ДНК с использованием лизин-функционализированных частиц кремния». Scientific Reports . 6 : 22029. Bibcode :2016NatSR...622029L. doi :10.1038/srep22029. PMC  4766563 . PMID  26911527.
2. Карп, Анджела; Айзек, Питер Г.; Ингрэм, Дэвид С. (1998). «Выделение нуклеиновых кислот с использованием мембран на основе силикагеля: методы, основанные на использовании спин-колонок QIAamp». Молекулярные инструменты для скрининга биоразнообразия . стр. 59–63. doi :10.1007/978-94-009-0019-6_14. ISBN 978-94-010-6496-5.
3. Thatcher, Stephanie A (1 января 2015 г.). «Подготовка ДНК/РНК для молекулярного обнаружения». Клиническая химия . 61 (1): 89–99. doi :10.1373/clinchem.2014.221374. PMID  25451869.
4. Тан, Сиун Чи; Йиап, Беоу Чин (январь 2009 г.). «Извлечение ДНК, РНК и белков: прошлое и настоящее». BioMed Research International . 2009 (1). doi : 10.1155/2009/574398 . PMC 2789530 .