Forklar, hvordan biologer får DNA ud af en celle?

Biologer bruger flere metoder til at ekstrahere DNA fra celler, og den specifikke metode afhænger af kilden til DNA (f.eks. Blod, væv, bakterier) og den tilsigtede anvendelse af det ekstraherede DNA. Her er en forenklet oversigt:

1. Cellelysering:

* åbner cellerne: Dette er det første trin, hvor cellemembranen og nuklear membran forstyrres for at frigive DNA'et.

* Mekaniske metoder: Disse inkluderer anvendelse af en blender (til større prøver), sonikering (ved hjælp af lydbølger) eller slibning af cellerne (til væv).

* Kemiske metoder: Brug af vaskemidler (som SDS) eller enzymer (som lysozym) til at nedbryde cellemembranerne.

2. DNA -isolering:

* adskillelse af DNA fra andre cellulære komponenter: Efter lysis indeholder blandingen DNA, proteiner, lipider og andet cellulært affald.

* Enzymatisk fordøjelse: Enzymer som proteinase K bruges til at nedbryde proteiner, hvilket yderligere adskiller DNA fra andre cellulære komponenter.

* saltudfældning: Tilsætning af saltopløsninger som natriumchlorid kan få DNA'et til at udfælde ud af opløsningen, mens andre cellulære komponenter forbliver opløst.

* organisk ekstraktion: Brug af organiske opløsningsmidler som phenol-chloroform til separate DNA fra proteiner og andre cellulære komponenter. DNA'et forbliver i den vandige fase, mens de andre komponenter ekstraheres i den organiske fase.

3. DNA -oprensning:

* Fjernelse af forurenende stoffer: Efter isolering kan DNA'et stadig indeholde urenheder som RNA eller proteiner.

* ethanoludfældning: Tilsætning af ethanol til opløsningen får DNA til at udfælde, hvilket giver mulighed for yderligere oprensning.

* Kolonnekromatografi: Brug af specialiserede søjler med specifikke harpikser, der binder til DNA, hvilket muliggør selektiv fjernelse af forurenende stoffer.

4. DNA -opbevaring:

* opbevaring af det oprensede DNA: Det isolerede DNA kan opbevares i buffere ved specifikke temperaturer til langvarig brug.

Yderligere overvejelser:

* type celle: Den anvendte metode afhænger af den type celle, der undersøges, for eksempel er bakterieceller lettere at lyse end pattedyrceller.

* mængde DNA nødvendigt: Den nødvendige mængde DNA påvirker den valgte metode.

* nedstrøms applikationer: Den tilsigtede anvendelse af DNA (f.eks. Sekventering, PCR, kloning) kan kræve specifikke oprensningstrin.

Eksempel:

En almindelig metode til ekstraktion af DNA fra blod involverer:

1. Lysering: Blodet blandes med en lysebuffer indeholdende vaskemidler og enzymer for at bryde cellerne op og frigive DNA'et.

2. Proteinfjernelse: Proteinase K tilsættes for at fordøje proteiner og adskiller DNA'et yderligere.

3. centrifugering: Blandingen spindes i en centrifuge for at adskille DNA'et fra andre cellulære komponenter.

4. ethanoludfældning: Ethanol tilsættes for at udfælde DNA'et, som derefter opsamles ved centrifugering.

5. Vask og opbevaring: DNA -pelleten vaskes for at fjerne eventuelle resterende forurenende stoffer og opbevares i en pufferopløsning.

Denne forenklede oversigt fremhæver de vigtigste trin, der er involveret i DNA -ekstraktion. Der er variationer og optimeringer af disse metoder afhængigt af de specifikke eksperimentelle krav.