DNA
DNA یک مولکول بسیار پایدار است که می تواند در شرایط مختلف زیست محیطی بقای خود را حفظ کند. با این حال، برای استخراج DNA از نمونه های محیطی، لازم است که روش های مناسب و کارآمدی برای شکستن سلول های میکروبی و جداسازی DNA از آلاینده های محتمل استفاده شود. روش های مختلفی برای استخراج DNA از فضاهای متفاوت وجود دارد که بستگی به نوع نمونه، تنوع و فراوانی میکروبی، و کاربرد نهایی DNA دارند.
برخی از مهم ترین فضاها و سطوحی که برای استخراج DNA مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته اند، عبارتند از:
استخراج DNA از برف
برف که در مناطق قطبی و کوهستانی وجود دارد به عنوان یک منبع زنده میکروبی در شرایط سخت شناخته می شود. برای استخراج DNA از سطح برف، لازم است که روش های مناسب و کارآمد برای جداسازي DNA از آب يخ زده، حفظ DNA در برابر تجزيۀ فتوشيميائى، و جداسازي DNA از آلودگي هاي محيطى استفاده شود.
روش های مختلفی برای استخراج DNA از سطح برف پيشنهاد شده است، از جمله استفاده از سدیم لاکتات براث (SLB) یا بافر ليزيس EDTA برای نگهداري نمونه ها، استفاده از روش هایی مانند الكتروپوریشن electroporation (در طول الکتروپوریشن، از یک پالس الکتریکی برای ایجاد منافذ موقت در غشای سلولی استفاده می‌شود که از طریق آن، موادی مانند اسیدهای نوکلئیک می‌توانند عبور کنند). این روش پرکاربرد را می توان برای انواع سلول ها و برای انتقال DNA، RNA، mRNA و پروتئین ها استفاده کرد.
استخراج DNA از خاک
استخراج DNA از خاک یک روشی است که با استفاده از آن میتوانDNA انسان های باستانی یا دیگر موجودات زنده را از خاک به دست آورد. این روش میتواند برای مطالعه ی تاریخچه ی تکاملی، ژنتیک جمعیت، باستان شناسی و جرم شناسی کاربرد داشته باشد. برای استخراج DNA از خاک، ابتدا باید نمونه ای از خاک را بردارید و آن را در آزمایشگاه با مواد شیمیایی مناسب خالص کنید. سپس باید DNA را از بقایای سلولی، پروتئین ها، لیپیدها و RNA جداسازی کنید. برای این کار میتوانید از روش های مختلفی مانند رسوب دهی با الکل، استخراج فنل-کلروفرم یا استفاده از ستون تخلیص DNA استفاده کنید. در نهایت، میتوانید DNA را در یک بافر قلیایی یا آب خالص حل کنید و آن را با استفاده از دستگاه های مناسب مثل اسپکتروفتومتر یا ترموسایکلر PCR تحلیل کنید.
روش بهبود یافته برای استخراج DNA متاژنوم از نمونه های خاک
این روش با استفاده از چندین گام پروتئولیز، الکتروپوراسیون، و الکتروفورز ژل، DNA را از نمونه های خاک حاوی آلودگی های زیاد استخراج می کند. این روش باعث حذف بالاتر آلودگی های شبه نوکلئید و پروتئین و بهبود عملکرد PCR مى شود.
استخراج DNA از هوا
جداسازی DNA از هوا یک روش نوین و قدرتمند برای شناسایی و ردیابی حیوانات است. با جداسازی DNA از نمونه های هوایی که حاوی ذرات ژنتیکی حیوانات هستند، می توان اطلاعات مفید و مهمی را در مورد تنوع، توزیع، فراوانی، رفتار، و سلامت حیوانات بدست آورد. این روش به عنوان DNA هوایی(aDNA) شناخته می شود و در بسیاری از زمینه های علمی، مانند زمین شناسی و پزشکی قانونی کاربرد دارد.
برای جداسازی DNA از هوا، لازم است که روش های مناسب و کارآمد برای جمع آوری، نگهداری، پردازش، و تحلیل نمونه های هوایی انتخاب شود. روش های مختلفی برای جداسازی DNA از هوا وجود دارد که بستگی به نوع نمونه، کميت و كيفيت DNA، و كاربرد نهائى DNA دارند.
برخي از روش هاي رايج براي جداسازى DNA از هوا عبارتند از:
بیشتر بخوانید:استخراج DNA آزاد سلولی
روش فیلتراسيون
روش الکتروپوراسيون
روش ریل تایم PCR (qPCR)
استخراج DNA از چشمه های آب گرم
چشمه های گرم منابع آب گرم هستند که اغلب در مناطق فعال زمین شناسی وجود دارند. این چشمه ها دارای شرایط زیست محیطی خاص و متغیر هستند، مانند دمای بالا، pH پائین یا بالا، حضور عنصر های شیمیائى خورنده و تغذيه كم. چشمۀ گرم منبع غنى از تنوع میکروبی و آنزیم های نوظهور هستند. برای استخراج DNA از چشمه های گرم، لازم است که روش هایی برای حفظ DNA در برابر تجزیه حرارتی و شیمیایی، و جداسازی DNA از مواد معدنی و گازهای محلول انتخاب شوند. روش های مختلفی برای استخراج DNA از چشمه های گرم پیشنهاد شده اند، از جمله استفاده از محیط سدیم لاکتات براثSLB) ) برای نگهداري نمونه ها، استفاده از روش های فیزیکی یا شیمیایی برای شکستن سلول های مقاوم به حرارت و استفاده از روش الكتروفورز ژل (GE) برای حذف آلودگي ها.
تعریف دو اصطلاح aDNA و eDNA
aDNA و eDNA دو اصطلاح متفاوت هستند که در زمینه های مختلف علمی به کار می روند. aDNA مخفف DNA باستانی (ancient DNA) است و به DNA ای گفته می شود که از نمونه های تاریخی یا باستانی، مانند استخوان، دندان، یا کاغذ استخراج می شود. aDNA معمولاً تجزیه شده و آلوده است و نیاز به روش های خاص برای جداسازی و تحلیل دارد.
eDNA مخفف DNA محیطی (environmental DNA) است و به DNA ای گفته می شود که از نمونه های محیطی، مانند خاک، آب، برف، یا هوا، استخراج می شود. eDNA معمولاً کمتر تجزیه شده و آلوده است و نیاز به روش های حساس برای جداسازی و تحلیل دارد. بنابراین، aDNA و eDNA دو نوع DNA هستند که از منابع مختلف بدست می آیند و برای اهداف مختلف استفاده می شوند. aDNA برای بررسی تاریخچه ژنتیکی و تکاملی انسان ها و سایر موجودات زنده کاربرد دارد. eDNA برای بررسی تنوع، توزیع، فراوانی، رفتار، و سلامت انسان ها و سایر موجودات زنده کاربرد دارد.
کلام آخر:
در این مقاله سعی شد تا شما با استخراج DNA از محیط های متفاوت آشنا شوید. برای دریافت مشاوره و خرید انواع دستگاه های ترموسایکلر PCR و کیت های استخراج با ما تماس حاصل فرمایید. مجموعه مولکولی ماناتک در خدمت شماست.
