Nucleïnezuur is onderverdeeld in deoxyribonucleïnezuur (DNA) en ribonucleïnezuur (RNA), waarbij RNA kan worden onderverdeeld in ribosomaal RNA (rRNA), messenger-RNA (mRNA) en transfer-RNA (tRNA) volgens verschillende functies.

DNA is voornamelijk geconcentreerd in de kern, mitochondriën en chloroplasten, terwijl RNA voornamelijk in het cytoplasma wordt gedistribueerd.

Omdat purinebasen en pyrimidinebasen geconjugeerde dubbele bindingen in nucleïnezuren hebben, hebben nucleïnezuren de kenmerken van ultraviolette absorptie. De ultraviolette absorptie van DNA-natriumzouten bedraagt ​​ongeveer 260 nm, en de absorptie ervan wordt uitgedrukt als A260, en bevindt zich op het absorptiedal bij 230 nm, dus ultraviolette spectroscopie kan worden gebruikt. Nucleïnezuren worden kwantitatief en kwalitatief bepaald door een luminometer.

Nucleïnezuren zijn amfolyten, die equivalent zijn aan polyzuren. Nucleïnezuren kunnen worden gedissocieerd in anionen door gebruik te maken van neutrale of alkalische buffers, en in een elektrisch veld worden geplaatst om naar de anode te bewegen. Dit is het principe van elektroforese.

Principes en vereisten voor extractie en zuivering van nucleïnezuren

1. Verzeker de integriteit van de primaire structuur van het nucleïnezuur

2. Elimineer de besmetting van andere moleculen (zoals het uitsluiten van RNA-interferentie bij het extraheren van DNA)

3. Er mogen geen organische oplosmiddelen en hoge concentraties metaalionen aanwezig zijn die enzymen in nucleïnezuurmonsters remmen

4. Reduceer macromoleculaire stoffen zoals eiwitten, polysachariden en lipiden zoveel mogelijk

Nucleïnezuurextractie- en zuiveringsmethode

1. Fenol/chloroform-extractiemethode

Het werd uitgevonden in 1956. Na behandeling van de celgebroken vloeistof of weefselhomogenaat met fenol/chloroform, worden de nucleïnezuurcomponenten, voornamelijk DNA, opgelost in de waterige fase, lipiden bevinden zich voornamelijk in de organische fase en eiwitten bevinden zich tussen de twee. fasen.

2. Alcoholneerslag

Ethanol kan de hydratatielaag van nucleïnezuur elimineren en de negatief geladen fosfaatgroep blootleggen, en positief geladen ionen zoals NA﹢ kunnen zich met de fosfaatgroep verbinden om een ​​neerslag te vormen.

3. Chromatografische kolommethode

Door het speciale op silica gebaseerde adsorptiemateriaal kan DNA specifiek worden geadsorbeerd, terwijl RNA en eiwit soepel kunnen passeren, en vervolgens een hoog zoutgehalte en een lage pH kunnen gebruiken om nucleïnezuur te binden, en kunnen elueren met een laag zoutgehalte en een hoge pH om het nucleïnezuur te scheiden en te zuiveren. zuur.

4. Thermische kraak-alkalimethode

Alkalische extractie maakt voornamelijk gebruik van de topologische verschillen tussen covalent gesloten circulaire plasmiden en lineaire chromatine om ze te scheiden. Onder alkalische omstandigheden zijn gedenatureerde eiwitten oplosbaar.

5. Kookpyrolysemethode

De DNA-oplossing wordt met warmte behandeld om voordeel te halen uit de eigenschappen van lineaire DNA-moleculen om DNA-fragmenten te scheiden van het neerslag dat wordt gevormd door gedenatureerde eiwitten en cellulair afval door centrifugatie.

6. Methode met nanomagnetische kralen

Met behulp van nanotechnologie om het oppervlak van superparamagnetische nanodeeltjes te verbeteren en te modificeren, worden superparamagnetische nanomagnetische siliciumoxidekorrels bereid. De magnetische kralen kunnen nucleïnezuurmoleculen op een microscopisch grensvlak specifiek herkennen en er efficiënt aan binden. Met behulp van de superparamagnetische eigenschappen van silica-nanosferen, onder invloed van chaotrope zouten (guanidinehydrochloride, guanidine-isothiocyanaat, enz.) en een extern magnetisch veld, werden DNA en RNA geïsoleerd uit bloed, dierlijk weefsel, voedsel, pathogene micro-organismen en andere monsters.