Kwas nukleinowy dzieli się na kwas dezoksyrybonukleinowy (DNA) i kwas rybonukleinowy (RNA), wśród których RNA można podzielić na rybosomalny RNA (rRNA), informacyjny RNA (mRNA) i transferowy RNA (tRNA) według różnych funkcji.

DNA koncentruje się głównie w jądrze, mitochondriach i chloroplastach, podczas gdy RNA jest rozmieszczony głównie w cytoplazmie.

Ponieważ zasady purynowe i zasady pirymidynowe mają sprzężone wiązania podwójne w kwasach nukleinowych, kwasy nukleinowe mają właściwości absorpcji ultrafioletu. Absorpcja soli sodowych DNA w ultrafiolecie wynosi około 260 nm, a jej absorbancję wyraża się jako A260 i znajduje się w dolinie absorpcji przy 230 nm, więc można zastosować spektroskopię ultrafioletową. Kwasy nukleinowe oznacza się ilościowo i jakościowo za pomocą luminometru.

Kwasy nukleinowe to amfolity, które są odpowiednikami polikwasów. Kwasy nukleinowe można dysocjować na aniony przy użyciu buforów obojętnych lub zasadowych i umieszczać w polu elektrycznym, aby przemieszczać się w kierunku anody. Taka jest zasada elektroforezy.

Zasady i wymagania dotyczące ekstrakcji i oczyszczania kwasów nukleinowych

1. Zapewnij integralność pierwszorzędowej struktury kwasu nukleinowego

2. Wyeliminuj zanieczyszczenie innymi cząsteczkami (np. wykluczenie interferencji RNA podczas ekstrakcji DNA)

3. W próbkach kwasów nukleinowych nie powinno być żadnych rozpuszczalników organicznych i wysokich stężeń jonów metali, które hamują enzymy

4. W miarę możliwości zredukuj substancje wielkocząsteczkowe, takie jak białka, polisacharydy i lipidy

Metoda ekstrakcji i oczyszczania kwasów nukleinowych

1. Metoda ekstrakcji fenolem/chloroformem

Został wynaleziony w 1956 roku. Po obróbce płynu rozbitych komórek lub homogenatu tkankowego fenolem/chloroformem składniki kwasów nukleinowych, głównie DNA, rozpuszczają się w fazie wodnej, lipidy znajdują się głównie w fazie organicznej, a białka znajdują się pomiędzy nimi fazy.

2. Wytrącanie alkoholu

Etanol może wyeliminować warstwę hydratacyjną kwasu nukleinowego i odsłonić ujemnie naładowaną grupę fosforanową, a dodatnio naładowane jony, takie jak NA﹢, mogą łączyć się z grupą fosforanową, tworząc osad.

3. Metoda kolumnowa chromatograficzna

Dzięki specjalnemu materiałowi adsorpcyjnemu na bazie krzemionki DNA może być specyficznie adsorbowane, podczas gdy RNA i białko mogą płynnie przechodzić, a następnie przy użyciu wysokiej soli i niskiego pH związać kwas nukleinowy oraz eluować przy niskiej zawartości soli i wysokim pH w celu oddzielenia i oczyszczenia cząsteczek nukleinowych kwas.

4. Alkaliczna metoda krakingu termicznego

Ekstrakcja alkaliczna do ich rozdzielenia wykorzystuje głównie różnice topologiczne między kowalencyjnie zamkniętymi plazmidami kołowymi i chromatyną liniową. W warunkach zasadowych zdenaturowane białka są rozpuszczalne.

5. Metoda pirolizy wrzącej

Roztwór DNA poddaje się obróbce cieplnej, aby wykorzystać właściwości liniowych cząsteczek DNA do oddzielenia fragmentów DNA od osadu utworzonego przez zdenaturowane białka i pozostałości komórkowe poprzez wirowanie.

6. Metoda kulek nanomagnetycznych

Wykorzystując nanotechnologię do ulepszania i modyfikowania powierzchni superparamagnetycznych nanocząstek, przygotowywane są superparamagnetyczne nanomagnetyczne kulki tlenku krzemu. Kulki magnetyczne mogą specyficznie rozpoznawać i skutecznie wiązać się z cząsteczkami kwasu nukleinowego na mikroskopijnym styku. Wykorzystując superparamagnetyczne właściwości nanosfer krzemionkowych, pod działaniem soli chaotropowych (chlorowodorek guanidyny, izotiocyjanian guanidyny itp.) i zewnętrznego pola magnetycznego, wyizolowano DNA i RNA z krwi, tkanek zwierzęcych, żywności, mikroorganizmów chorobotwórczych i innych próbek.