主な違い DNA抽出とRNA抽出の違いは、DNA抽出のpHレベルがpH 8であるのに対し、RNA抽出のpHレベルはpH 4.7であることです。 DNA は酸性 pH で変性し、有機相に移動する傾向があります。アルカリ性 pH では、リボース糖に 2' OH が存在するため、RNA はアルカリ性加水分解を受けます。
DNA と RNA の抽出は、組織の細胞からの核酸の分離と精製に関与する 2 つの手順です。どちらの手順も 3 つのステップで構成されています。高品質の DNA と RNA は、分子生物学、バイオテクノロジー、ゲノミクス、および疫学実験において重要な役割を果たします。
対象となる主な分野
1. DNA 抽出とは
– 定義、手順
2. RNA抽出とは
– 定義、手順
3. DNA抽出とRNA抽出の類似点
– 共通機能の概要
4. DNA抽出とRNA抽出の違いは何ですか
– 主な相違点の比較
重要な用語:細胞溶解、タンパク質の変性、DNA 抽出、pH、沈殿、RNA 抽出
DNA 抽出とは
DNA 抽出は、DNA の分離および精製手順です。 DNA は、血液、凍結組織サンプル、またはパラフィン組織ブロックから分離できます。 DNA 抽出の 3 つのステップは、細胞の溶解、DNA の分離、および沈殿です。細胞溶解中に、細胞膜や核の膜などの細胞膜バリアが壊れて開き、DNA が露出します。次のステップは、サンプルからの膜脂質の除去です。最後に、DNA の沈殿には、プロテアーゼによる DNA 関連タンパク質の除去と、RNase による RNA の除去が含まれます。
図 1:DNA 抽出手順
DNA抽出の基本プロトコル
以下に示すのは、DNA 抽出の基本的なプロトコルです。
1.細胞膜を溶解するための細胞溶解バッファーによる細胞溶解
2.脂質は洗剤や界面活性剤で分解されます
3.プロテアーゼの添加によるタンパク質の消化
4. RNaseの添加によるRNAの消化
5.濃縮塩を加えて遠心分離することにより、細胞破片、消化されたタンパク質、脂質、および RNA を分離
6.氷冷エタノールまたはイソプロパノールによる DNA のエタノール沈殿。酢酸ナトリウムのイオン強度は、沈殿を改善するために使用できます。沈殿した DNA は、最終的な溶液に糸として現れます。
図 2:抽出された DNA
フェノール-クロロホルム抽出は、タンパク質から DNA を分離するためにも使用できます。ここで、フェノールはサンプル中のタンパク質を変性させ、DNA は抽出の最後に水相に残ります。そして、有機相では、変性タンパク質を見つけることができます. DNA を抽出するもう 1 つの方法は、ミニカラム精製です。ここで、カラムへの DNA の結合は、バッファーの pH と塩濃度に依存します。
RNA 抽出とは
RNA 抽出とは、サンプルから RNA を精製するプロセスを指します。 RNA 抽出の従来の方法は、チオシアン酸グアニジニウム-フェノール-クロロホルム抽出と呼ばれます。 .グアニジニウムチオシアネートはタンパク質を変性させます。さらに、水分子の水素結合を破壊し、カオトロピック剤として機能します。 Tri-reagent と呼ばれる特別な試薬が RNA 抽出に使用されます .チオシアン酸グアニジニウム、フェノール、酢酸ナトリウムが含まれています。 RNA 抽出の基本的な手順の目的は、DNA 抽出の場合と同様です。 RNA抽出のプロトコルは以下に記載されています。
1.細胞の浸透圧を維持するために、細胞を氷冷ＰＢＳで洗浄する。
2.細胞を吸引し、Tri 試薬でサンプルをホモジナイズします。
3.クロロホルムを加えて振る。
4.遠心分離により、3 層になる場合があります。最上層は透明な水層です。中間層または間期には、沈殿した DNA が含まれています。一番下の層はピンク色の有機層です。
5.水層を取り除き、イソプロパノールを加えます。遠心分離により、ペレットが生じる場合があります。
6.ペレットを 75% エタノールで洗浄します。ペレットを風乾します。
7.ペレットを TE バッファーまたは水で溶解します。
図 3:RNA のフェノール - クロロホルム抽出
一般に、RNA 抽出は 7 未満の pH で行われます。アルカリ性 pH では、2' 位に OH 基が存在するため、RNA はアルカリ加水分解によって分解されやすくなります。リボース糖の.さらに、RNA は酸性 pH で水相に残る傾向があります。一方、DNA は酸性 pH で変性し、有機相に移動する傾向があります。したがって、DNA 抽出は約 pH 8 で実行できます。DNA はデオキシリボース糖で構成されており、アルカリ加水分解を受けません。
DNA 抽出と RNA 抽出の類似点
- DNA および RNA の抽出は、生物学的サンプルから核酸を分離および精製する手順です。
- どちらの手順にも、細胞の溶解、破片および関連タンパク質からの核酸の精製、および抽出物の調製が含まれます。
- 両方の手順で、全体を通して低温状態を維持する必要があります。
- 混合物中の成分の分離に遠心分離を伴います。
- 両方の手順でヌクレアーゼ酵素の活性を不活化する必要があります。
- フェノール - クロロホルム抽出は、両方のタイプの抽出の重要なステップの 1 つです。
- チオシアン酸グアニジニウムは、核酸の保護に使用できます。
- RNA の沈殿はイソプロパノールで行うことができます。
- 酢酸ナトリウムのイオン強度は、核酸の沈殿を改善するために使用されます。
- サンプルは、260 nm で OD を測定することによって定量化できます。
DNA と RNA の抽出の違い
定義
DNA抽出: DNAの分離と精製手順
RNA 抽出: サンプルから RNA を精製するプロセス
抽出された核酸の種類
DNA抽出: DNA
RNA抽出: RNA
pH
DNA抽出: 8 時に完了
RNA抽出: 4.7 で完了
手順
DNA抽出: 細胞膜の破壊または細胞溶解、膜脂質の除去、および DNA の沈殿
RNA抽出: 細胞溶解、チオシアン酸グアニジン-フェノール-クロロホルム抽出、イソプロパノールによる調製
DEPC処理水の使用
DNA抽出: なし
RNA抽出: すべての試薬は DEPC 処理水で調製されています
収納
DNA抽出: DNA は事前に抽出でき、バッチで保存されます
RNA抽出: RNA 抽出は、下流の手順の直前に行われます
長期保管
DNA抽出: -20 °Cで
RNA抽出: -80 °Cで
結論
DNA 抽出は pH 8 で行われます。DNA は酸性 pH で変性するため、有機相に移動する傾向があります。ただし、アルカリ加水分解による分解を防ぐため、RNA 抽出は低 pH で行われます。 DNA 抽出と RNA 抽出のステップの基本的な目的は似ています。 DNA抽出とRNA抽出の主な違いは、各タイプの抽出で使用されるpH条件です。
参照:
1.「DNA抽出の基本」。 Alaska BioPREP Virtual Textbook、Alaska BioPREP University of Alaska Fairbanks、こちらから入手可能
2. 「RNA の分離と逆転写プロトコール:培養中の細胞」。 abcam、こちらから入手可能
画像提供:
1.「Figure 17 01 02」CNX OpenStax – （CC BY 4.0）Commons Wikimedia経由
2. 「DNA 抽出」Joo Nath 著 – Commons Wikimedia による自作 (CC BY-SA 4.0)
3. Squidoniusによる「PhOH-CHCl3抽出」（トーク）–自身の作品（原文：自作）（パブリックドメイン）コモンズウィキメディア経由
