L'acido nucleico è diviso in acido desossiribonucleico (DNA) e acido ribonucleico (RNA), tra i quali l'RNA può essere diviso in RNA ribosomiale (rRNA), RNA messaggero (mRNA) e RNA di trasferimento (tRNA) secondo diverse funzioni.

Il DNA è concentrato principalmente nel nucleo, nei mitocondri e nei cloroplasti, mentre l'RNA è distribuito principalmente nel citoplasma.

Poiché le basi puriniche e pirimidiniche hanno doppi legami coniugati negli acidi nucleici, gli acidi nucleici hanno le caratteristiche dell'assorbimento dell'ultravioletto. L'assorbimento ultravioletto dei sali di sodio del DNA è di circa 260 nm e la sua assorbanza è espressa come A260, ed è al livello di assorbimento a 230 nm, quindi è possibile utilizzare la spettroscopia ultravioletta. Gli acidi nucleici vengono determinati quantitativamente e qualitativamente mediante un luminometro.

Gli acidi nucleici sono anfoliti, che sono equivalenti ai poliacidi. Gli acidi nucleici possono essere dissociati in anioni utilizzando tamponi neutri o alcalini e posti in un campo elettrico per spostarsi verso l'anodo. Questo è il principio dell'elettroforesi.

Principi e requisiti di estrazione e purificazione degli acidi nucleici

1. Garantire l'integrità della struttura primaria dell'acido nucleico

2. Eliminare la contaminazione di altre molecole (come escludere l'interferenza dell'RNA durante l'estrazione del DNA)

3. Nei campioni di acido nucleico non devono essere presenti solventi organici e alte concentrazioni di ioni metallici che inibiscono gli enzimi

4. Ridurre il più possibile le sostanze macromolecolari come proteine, polisaccaridi e lipidi

Metodo di estrazione e purificazione degli acidi nucleici

1. Metodo di estrazione con fenolo/cloroformio

È stato inventato nel 1956. Dopo aver trattato il liquido cellulare rotto o l'omogeneizzato del tessuto con fenolo/cloroformio, i componenti dell'acido nucleico, principalmente il DNA, vengono disciolti nella fase acquosa, i lipidi si trovano principalmente nella fase organica e le proteine ​​si trovano tra le due fasi.

2. Precipitazione dell'alcol

L'etanolo può eliminare lo strato di idratazione dell'acido nucleico ed esporre il gruppo fosfato caricato negativamente, mentre gli ioni caricati positivamente come NA﹢ possono combinarsi con il gruppo fosfato per formare un precipitato.

3. Metodo su colonna cromatografica

Attraverso lo speciale materiale di adsorbimento a base di silice, il DNA può essere adsorbito in modo specifico, mentre l'RNA e le proteine ​​possono passare senza intoppi, quindi utilizzare sale elevato e pH basso per legare l'acido nucleico ed eluire con sale basso e pH elevato per separare e purificare i nuclei acido.

4. Metodo alcalino di cracking termico

L'estrazione alcalina utilizza principalmente le differenze topologiche tra plasmidi circolari chiusi covalentemente e cromatina lineare per separarli. In condizioni alcaline, le proteine ​​denaturate sono solubili.

5. Metodo di pirolisi bollente

La soluzione di DNA viene trattata termicamente per sfruttare le proprietà delle molecole di DNA lineari per separare i frammenti di DNA dal precipitato formato da proteine ​​denaturate e detriti cellulari mediante centrifugazione.

6. Metodo delle perle nanomagnetiche

Utilizzando la nanotecnologia per migliorare e modificare la superficie delle nanoparticelle superparamagnetiche, vengono preparate sfere nanomagnetiche di ossido di silicio superparamagnetico. Le sfere magnetiche possono riconoscere in modo specifico e legarsi in modo efficiente alle molecole di acido nucleico su un'interfaccia microscopica. Utilizzando le proprietà superparamagnetiche delle nanosfere di silice, sotto l'azione di sali caotropici (guanidina cloridrato, guanidina isotiocianato, ecc.) e un campo magnetico esterno, DNA e RNA sono stati isolati da sangue, tessuti animali, cibo, microrganismi patogeni e altri campioni.