Nukleinsäure wird in Desoxyribonukleinsäure (DNA) und Ribonukleinsäure (RNA) unterteilt, wobei RNA je nach unterschiedlichen Funktionen in ribosomale RNA (rRNA), Messenger-RNA (mRNA) und Transfer-RNA (tRNA) unterteilt werden kann.

DNA ist hauptsächlich im Zellkern, in den Mitochondrien und in den Chloroplasten konzentriert, während RNA hauptsächlich im Zytoplasma verteilt ist.

Da Purinbasen und Pyrimidinbasen in Nukleinsäuren konjugierte Doppelbindungen aufweisen, weisen Nukleinsäuren die Eigenschaften der UV-Absorption auf. Die UV-Absorption von DNA-Natriumsalzen liegt bei etwa 260 nm und ihre Absorption wird als A260 ausgedrückt. Sie liegt am Absorptionstief bei 230 nm, sodass UV-Spektroskopie verwendet werden kann. Nukleinsäuren werden mit einem Luminometer quantitativ und qualitativ bestimmt.

Nukleinsäuren sind Ampholyte, die Polysäuren entsprechen. Nukleinsäuren können mithilfe neutraler oder alkalischer Puffer in Anionen dissoziiert und in ein elektrisches Feld gebracht werden, um sich zur Anode zu bewegen. Dies ist das Prinzip der Elektrophorese.

Prinzipien und Anforderungen der Extraktion und Reinigung von Nukleinsäuren

1. Stellen Sie die Integrität der Nukleinsäure-Primärstruktur sicher

2. Beseitigen Sie die Kontamination anderer Moleküle (z. B. Ausschließen von RNA-Interferenzen bei der DNA-Extraktion).

3. In Nukleinsäureproben dürfen keine organischen Lösungsmittel und hohe Konzentrationen an Metallionen enthalten sein, die Enzyme hemmen

4. Reduzieren Sie makromolekulare Substanzen wie Proteine, Polysaccharide und Lipide so weit wie möglich

Verfahren zur Extraktion und Reinigung von Nukleinsäuren

1. Phenol/Chloroform-Extraktionsmethode

Es wurde 1956 erfunden. Nach der Behandlung der Zellbruchflüssigkeit oder des Gewebehomogenisats mit Phenol/Chloroform werden die Nukleinsäurebestandteile, hauptsächlich DNA, in der wässrigen Phase gelöst, Lipide befinden sich hauptsächlich in der organischen Phase und Proteine ​​befinden sich zwischen beiden Phasen.

2. Alkoholausfällung

Ethanol kann die Hydratationsschicht der Nukleinsäure zerstören und die negativ geladene Phosphatgruppe freilegen, und positiv geladene Ionen wie NA﹢ können sich mit der Phosphatgruppe verbinden und einen Niederschlag bilden.

3. Chromatographische Säulenmethode

Durch das spezielle Adsorptionsmaterial auf Kieselsäurebasis kann DNA spezifisch adsorbiert werden, während RNA und Protein reibungslos passieren können und dann mit hohem Salzgehalt und niedrigem pH-Wert Nukleinsäure binden und mit niedrigem Salzgehalt und hohem pH-Wert eluieren, um Nukleinsäuren abzutrennen und zu reinigen Säure.

4. Thermische Crack-Alkali-Methode

Die alkalische Extraktion nutzt hauptsächlich die topologischen Unterschiede zwischen kovalent geschlossenen kreisförmigen Plasmiden und linearem Chromatin, um diese zu trennen. Unter alkalischen Bedingungen sind denaturierte Proteine ​​löslich.

5. Siedepyrolysemethode

Die DNA-Lösung wird wärmebehandelt, um die Eigenschaften linearer DNA-Moleküle zu nutzen und DNA-Fragmente durch Zentrifugation vom Niederschlag zu trennen, der durch denaturierte Proteine ​​und Zelltrümmer gebildet wird.

6. Nanomagnetische Perlenmethode

Mithilfe der Nanotechnologie zur Verbesserung und Modifizierung der Oberfläche superparamagnetischer Nanopartikel werden superparamagnetische nanomagnetische Siliziumoxidkügelchen hergestellt. Die Magnetkügelchen können Nukleinsäuremoleküle an einer mikroskopischen Grenzfläche spezifisch erkennen und effizient daran binden. Mithilfe der superparamagnetischen Eigenschaften von Silica-Nanosphären wurden unter Einwirkung chaotroper Salze (Guanidinhydrochlorid, Guanidinisothiocyanat usw.) und einem externen Magnetfeld DNA und RNA aus Blut, tierischem Gewebe, Nahrungsmitteln, pathogenen Mikroorganismen und anderen Proben isoliert.