Биотехнология - это использование искусственных методов для модификации генетического материала живых организмов или клеток для получения новых соединений или для выполнения новых функций. Чтобы достичь этого, биотехнологи должны уметь извлекать, анализировать нуклеиновые кислоты и манипулировать ими.
Выделение нуклеиновых кислот
Большинство методов экстракции нуклеиновой кислоты включают стадии разрыва клетки, а затем использование ферментативных реакций для разрушения всех нежелательных макромолекул.
| Этапы экстракции ДНК | |
|---|---|
| 1. | Разрушение клеток и высвобождение ДНК |
| 2. | Удаление липидов плазматической мембраны путем добавления детергента |
| 3. |
Осаждение ДНК спиртом - обычно этанолом или изопропанолом Поскольку ДНК не растворяется в этих спиртах, она будет агрегироваться, образуя “медузу” и выпадая в осадок при центрифугировании. Эта стадия также удаляет соли, которые растворяются в спиртах. |
Клетки разрушают используя раствор моющего средства, содержащего буферные соединения. Для предотвращения деградации и загрязнения макромолекулы, такие как белки и РНК, инактивируются с помощью ферментов. Затем ДНК выделяют из раствора с использованием спирта. Полученная ДНК, поскольку она состоит из длинных полимеров, образует студенистую массу.
РНК изучается для понимания экспрессии генов в клетках. РНК очень нестабильна, потому что ферменты, которые разрушают РНК, обычно присутствуют в природе.
Гель электрофорез фрагментов ДНК
Гель-электрофорез - это метод, используемый для разделения заряженных молекул в зависмости от их размера и заряда.
| ДНК гель электрофорез | |
|---|---|
| Метод разделения фрагментов ДНК | |
| Принцип: | |
| 1. | в электрическом поле происходит движение заряженных молекул |
| 2. |
направление движения ДНК от - к + Нуклеиновые кислоты содержат отрицательно заряженные фосфатные группы. |
| 3. |
Скорость движения ДНК в геле зависит от длины ДНК-фрагмента Для определения длины неизвестных ДНК фрагментов они сравниваются с длиной стандартных фрагментов с известными размерами. |
Будучи кислой, ДНК имеет отрицательный заряд. Поэтому фрагменты имеют тенденцию двигаться к положительному электроду, при этом более мелкие фрагменты движутся быстрее.
Через некоторое время фрагменты разделяются на группы полос (паттерн). Этот паттерн называется ДНК фингерпринтом (отпечаток).
