استخراج DNA از سلول و بافت

استخراج DNA از بافت به روش دستی

روش های دستی استخراج DNA از بافت، روشهایی هستند که با استفاده از مواد شیمیایی و تجهیزات ساده آزمایشگاهی، DNA را از نمونه های بافت جانوری یا گیاهی جداسازی و خالص سازی میکنند. این روش ها معمولاً شامل چند مرحله اصلی هستند:

• لیز سلول: در این مرحله، سلول ها و هسته های آنها شکسته میشوند تا DNA آزاد شود. این کار با استفاده از شوینده ها، پروتئینازها، نمک ها و دمای بالا انجام میشود.
• خالص سازی: DNA در این مرحله، DNA را از بقایای سلولی و آلودگی های دیگر جداسازی میکنند. این کار با استفاده از الکل ها، فنل-کلروفرم، ستون های تخلیص یا روش های دیگر انجام میشود.
• تغلیظ: DNA در این مرحله، DNA را از حالت حل شده یا ستون تخلیص آزاد کرده و در یک حجم کمتر حل میکنند. این کار با استفاده از الکل، نمک یا روش های دیگر انجام میشود.
• اندازه گیری خلوص و غلظت: DNA در این مرحله، کیفیت و کمیت DNA را با استفاده از طیف سنج جذب UV، الکتروفورز ژل یا روش های دیگر بررسی میکنند.

• روش فنل-کلروفرم:

این روش یک روش استاندارد و قدیمی برای خالص سازی DNA است. در این روش، فنل یا مخلوط فنل-کلروفرم به عصاره سلول اضافه میشود و با قرار دادن در چرخشگر، دو فاز آب و آلای را جداسازي مي كند. فاز آبي حاوي DNA است و فاز آلايي حاوي پروتئين ها و آلاينده هاي ديگر است. فاز آبي را جداسازي كرده و با الكل بارش مي دهيم تا DNA را رسوب دهيم.

استخراج DNA از بافت ها به روش ستونی

یک روش ساده، سریع و کارآمد است که برای خالص سازی DNA از نمونه های مختلف مانند خون، بافت، سلول، باکتری و غیره استفاده میشود. این روش بر اساس این اصل کار میکند که DNA تحت شرایط خاصی به فاز جامد سیلیکا متصل میشود و از طریق شستشو و  حذف DNA، از سایر مواد آلوده جداسازی میشود.

برای انجام استخراج DNA از بافتها به روش ستونی، شما باید مراحل زیر را دنبال کنید:

• همگن سازی بافت: در این مرحله، شما باید بافت خود را با استفاده از نیتروژن مایع، همگن کرده و سپس با یک بافر که شامل شوینده، آنزیم و نمک است، سلول های بافت را از هم جداسازی کرده و DNA آنها را آزاد کنید.

• تثبیت: DNA در این مرحله، شما باید محلول حاوی DNA را در یک لوله قرار داده و به آن اتانول اضافه کنید. این کار باعث میشود که DNA به صورت کلاف درآید و به فاز جامد منتقل شود.

• جذب: DNA در این مرحله، شما باید لوله حاوی DNA رسوب شده را به گیره ستون قابل تعویض (spin column) وصل کرده و در دستگاه سانتریفیوژ قرار داده و چند ثانیه در حالت توربید قرار داد. این کار باعث میشود که DNA به غشای سیلیکای دارای تخلخل قابل تعبیر در دستگاه جذب شود.

• شستشو: DNA در این مرحله، شما باید با استفاده از یک بافر شستشو که شامل الکل و نمک است، DNA را از سایر مواد آلوده مانند پروتئین ها، لیپیدها، RNA و غیره تمیز کنید. این کار را با اضافه کردن بافر شستشو به ستون و سانتریفیوژ کردن آن انجام میدهید.

• حذف DNA : در این مرحله، شما باید DNA را از ستون جداسازی کرده و در یک محلول مناسب مانند بافر TE حل کنید. این کار را با اضافه کردن الکل به ستون و سانتریفیوژ کردن آن انجام میدهید.

• تعیین غلظت و خلوص: DNA در این مرحله، شما باید با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر، میزان جذب نور توسط محلول حاوی DNA را در طول موج ۲۶۰ و ۲۸۰ نانومتر اندازه گیری کنید. با تقسیم جذب در ۲۶۰ به جذب در ۲۸۰، نسبت A260/A280 را بدست می آورید که نشان دهنده خلوص DNA است. اگر این نسبت بین ۱.۷ تا ۲ باشد، به این معنی است که DNA خالص است. همچنین با ضرب جذب در ۲۶۰ در عامل ۵۰، غلظت DNA را به واحد نانوگرم بر میلی لیتر بدست می اورید.

مزایای استخراج DNA از بافتها به روش ستونی:

• سادگی و سرعت: این روش نیاز به تعداد کمی مرحله و تجهیزات دارد و در زمان کمتر، DNA خالص و با کیفیت را تولید میکند و مطمئنا فرایند PCR و ریل تایم PCR نیز سریع تر و تسهیل می شود.
• کارآمدی و بازده: این روش قادر است DNA را با حداقل تلفات و حداکثر خلوص از نمونه های حجیم و پیچیده جداسازی کند.
• قابل تکرار بودن و قابل استانداردسازی: این روش دارای پروتکل های یکسان و قابل کنترل است که باعث میشود نتایج قابل تکرار و قابل مقایسه باشند.
• قابل تطبیق بودن و چند منظوره بودن: این روش قابل استفاده برای نمونه های مختلف با تغییرات جزئی در پروتکل است. همچنین DNA خالص شده با این روش قابل استفاده برای آزمایشات ژنتیکی، پاتولوژیکی، بیوشیمیایی و غیره است.

معایب استخراج DNA از بافت به روش ستونی:

هزینه: این روش نسبت به بعضی روش های دستی هزینه بالاتر دارد و برای اجرای این روش نیاز به خرید کیتهای تجاری دارید.

حساسیت: این روش حساس به شرایط عواملی مانند pH، غلظت نمک، دما، زمان و الکل می باشد که باید به صورت دقیق کنترل شوند. در غیر این صورت، ممکن است DNA به صورت نامطلوب جذب شود.

خطر آلودگی: این روش خطر آلودگی DNA با DNA  مواد خارجی را دارد. برای جلوگیری از این خطر، باید از تجهیزات و مواد یکبار مصرف و Dnase free  استفاده کرد و احتیاطات بهداشتی را رعایت کرد.

 استخراج DNA با استفاده از دانه های مغناطیسی

روشهایی هستند که با استفاده از خاصیت مغناطیسی این دانه ها، DNA را از نمونه های زیستی جداسازی و خالص سازی میکنند. این روش ها دارای برخی مزایا نسبت به روش های سنتی هستند، مانند:

بیشتر بخوانید:استخراج DNA آزاد سلولی

سرعت و سادگی بالا

• کاهش نیاز به تجهیزات و فضای آزمایشگاهی
• کاهش خطر آلودگی و خطای نمونه
• قابلیت اتوماسیون و تکامل

انواع روشهای استخراج DNA با استفاده از دانه های مغناطیسی

• روش استخراج DNA با استفاده از دانه های مغناطیسی پوشیده شده با پلی آکریل آمید:

این روش توسط گروه پژوهشگران ژاپنی در سال ۲۰۱۹ ارائه شده است. در این روش، دانه های مغناطیسی با پلی آکریل آمید پوشیده شده و به عنوان حامل DNA عمل میکنند. پلی آکریل امید گروههای آمین و کربوکسیل دارد که با DNA تعامل دارند. با قرار دادن نمونه در یک میدان مغناطیسی، دانه های مغناطیسی به همراه DNA جذب شده و از بقایای سلول جداسازی میشوند. سپس با تغییر pH و حذف میدان مغناطیسی، DNA از دانه ها آزاد شده و در یک بافر قلیایی حل میشود.

• روش استخراج DNA با استفاده از دانه های مغناطیسی پوشیده شده با سورفکتانت:

این روش توسط گروه پژوهشگران چینی در سال ۲۰۱۶ ارائه شده است. در این روش، دانههای مغناطیسی با سورفکتانت (CTAB) پوشیده شده و به عنوان حامل DNA عمل میکنند. CTAB گروه هیدروفوب و هیدروفیل دارد که با DNA تعامل دارند. با قرار دادن نمونه در یک میدان مغناطیس، دانه های مغناطيسي به همرا ه DNA جذب شده و از بقایای سلول جداسازي مي شود. سپس با تغییر pH و حذف میدان مغناطیسی، DNA از دانهها آزاد شده و در یک بافر قلیایی حل میشود.

• روش استخراج DNA با استفاده از دانه های مغناطیسی پوشیده شده با سیلیکا:

این روش توسط گروه پژوهشگران آمریکایی در سال ۲۰۱۵ ارائه شده است. در این روش، دانه های مغناطیسی با سیلیکا پوشیده شده و به عنوان حامل DNA عمل میکنند. سیلیکا گروه های هیدروکسیل دارد که با DNA تعامل دارند. با قرار دادن نمونه در یک میدان مغناطیس، دانه های مغناطیس به همراه DNA جذب شده و از بقایای سلول جداسازي مي شود. سپس با تغییر pH و حذف میدان مغناطیس، DNA از دانه ها آزاد شده و در یک بافر قلیایی حل میشود.

این روشها دارای برخی مزایا نسبت به روش های سنتی هستند. برخی از ویژگی های متمایز این روش ها عبارتند از:

• انتخاب پذیری بالا: دانه های مغناطیسی با استفاده از گروه های عاملی خاص، تنها با DNA تعامل دارند و سایر آلودگی ها را جذب نمیکنند. این باعث میشود که DNA با خلوص و کیفیت بالاتر جداسازی شود و مناسب برای کاربردهای بعدی باشد.

• قابلیت کنترل بالا: دانه های مغناطیسی با قرار دادن در یک میدان مغناطیس، به راحتی جذب و رسوب میشوند و با حذف میدان مغناطیس، به راحتی آزاد و حل میشوند. این باعث میشود که فرآیند استخراج DNA قابل کنترل و تکرار پذیر باشد.

• کارآمدی بالا: دانه های مغناطیسی با اندازه نانومتر، دارای سطح و تعامل زیاد با DNA هستند. این باعث میشود که فرآیند استخراج DNA سرعت و کارآمدی بالاتر داشته باشد و نیاز به حجم کمتر از نمونه و مواد شوینده داشته باشد.

• قابل اتوماسیون: دانه های مغناطیسی با استفاده از تجهیزات و سامانه های مغناطیس، قابل جابجایی و جداسازی هستند. این باعث میشود که فرآیند استخراج DNA قابل اتوماسیون و تکامل باشد و نقطه ضعف اپراتور را حذف کند.

(کیت های استخراج و خالص سازی DNA ژنومی سلول و بافت برای استخراج و خالص سازی DNA از بافت های مختلف و سلول های کشت شده مناسب است که شما می توانید کیت های شرکت ماناتک را سفارش دهید. به کمک بافر لیز، ژنوم را میتوان از بافت استخراج کرده و توسط دانه های مغناطیسی خالص کرد که این DNA ژنومی خالص برای تکنیک های PCR، ساترن بلات و توالی یابی قابل استفاده می باشد.

شما میتوانید برای خرید محصول مناسب با پروژه خودتان پس از مطالعه متن بالا با کارشناسان حرفه ای ما مشورت کنید. شرکت ماناتک انواع کیت های استخراج ستونی و مگنتی را برای سهولت و تسریع  در  کار شما با قیمت مناسب و کیفیت بالا در اختیار شما میگذارد.