Нуклеиновая кислота делится на дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК) и рибонуклеиновую кислоту (РНК), среди которых РНК можно разделить на рибосомальную РНК (рРНК), информационную РНК (мРНК) и транспортную РНК (тРНК) по различным функциям.

ДНК преимущественно сосредоточена в ядре, митохондриях и хлоропластах, тогда как РНК преимущественно распределена в цитоплазме.

Поскольку пуриновые и пиримидиновые основания имеют в нуклеиновых кислотах сопряженные двойные связи, нуклеиновые кислоты обладают характеристиками поглощения ультрафиолета. Ультрафиолетовое поглощение натриевых солей ДНК составляет около 260 нм, а его поглощение выражается как A260, и оно находится на минимуме поглощения при 230 нм, поэтому можно использовать ультрафиолетовую спектроскопию. Нуклеиновые кислоты количественно и качественно определяют люминометром.

Нуклеиновые кислоты представляют собой амфолиты, эквивалентные поликислотам. Нуклеиновые кислоты можно диссоциировать на анионы с помощью нейтральных или щелочных буферов и помещать в электрическое поле для перемещения к аноду. Это принцип электрофореза.

Принципы и требования к экстракции и очистке нуклеиновых кислот

1. Обеспечить целостность первичной структуры нуклеиновой кислоты.

2. Устранить загрязнение другими молекулами (например, исключить вмешательство РНК при извлечении ДНК)

3. В образцах нуклеиновых кислот не должно быть органических растворителей и высоких концентраций ионов металлов, ингибирующих ферменты.

4. Максимально сократите количество макромолекулярных веществ, таких как белки, полисахариды и липиды.

Метод экстракции и очистки нуклеиновой кислоты

1. Метод экстракции фенолом/хлороформом

Он был изобретен в 1956 году. После обработки разрушенной клетки жидкости или гомогената ткани фенолом/хлороформом компоненты нуклеиновой кислоты, главным образом ДНК, растворяются в водной фазе, липиды находятся преимущественно в органической фазе, а белки располагаются между ними. фазы.

2. Спиртовые осадки

Этанол может разрушить гидратный слой нуклеиновой кислоты и обнажить отрицательно заряженную фосфатную группу, а положительно заряженные ионы, такие как NA﹢, могут соединяться с фосфатной группой с образованием осадка.

3. Метод хроматографической колонки.

Благодаря специальному адсорбционному материалу на основе диоксида кремния ДНК может быть специфически адсорбирована, в то время как РНК и белок могут проходить беспрепятственно, а затем использовать высокую соль и низкий pH для связывания нуклеиновой кислоты и элюировать с низким содержанием соли и высоким pH для разделения и очистки нуклеиновой кислоты. кислота.

4. Щелочной метод термического крекинга.

Щелочная экстракция в основном использует топологические различия между ковалентно замкнутыми кольцевыми плазмидами и линейным хроматином для их разделения. В щелочных условиях денатурированные белки растворимы.

5. Метод кипящего пиролиза.

Раствор ДНК подвергается термической обработке, чтобы воспользоваться свойствами линейных молекул ДНК и отделить фрагменты ДНК от осадка, образованного денатурированными белками и клеточным мусором, путем центрифугирования.

6. Метод наномагнитных шариков.

Используя нанотехнологии для улучшения и модификации поверхности суперпарамагнитных наночастиц, получены наномагнитные шарики из суперпарамагнитного оксида кремния. Магнитные шарики могут специфически распознавать и эффективно связывать молекулы нуклеиновой кислоты на микроскопическом интерфейсе. Используя суперпарамагнитные свойства наносфер кремнезема, под действием хаотропных солей (гуанидина гидрохлорида, гуанидина изотиоцианата и др.) и внешнего магнитного поля были выделены ДНК и РНК из крови, тканей животных, пищевых продуктов, патогенных микроорганизмов и других образцов.