Разделение ДНК адсорбцией кремнезема

Разделение ДНК путем адсорбции кремнезема - это метод разделения ДНК, основанный на связывании молекул ДНК с поверхностями кремнезема в присутствии определенных солей и при определенных условиях pH . ^[1]^[2]

Операции

Чтобы провести разделение ДНК путем адсорбции диоксида кремния, образец (это может быть что угодно, от очищенных клеток до образца ткани) лизируется , высвобождая белки , ДНК , фосфолипиды и т. д. из клеток. Оставшаяся ткань выбрасывается. Супернатант , содержащий ДНК, затем подвергается воздействию кремнезема в растворе с высокой ионной силой. Самая высокая эффективность адсорбции ДНК достигается в присутствии буферного раствора с pH на уровне или ниже pKa поверхностных силанольных групп.

Механизм адсорбции ДНК на кремнеземе до конца не ясен; Одно из возможных объяснений связано с уменьшением отрицательного заряда поверхности кремнезема из-за высокой ионной силы буфера. Это уменьшение поверхностного заряда приводит к уменьшению электростатического отталкивания между отрицательно заряженной ДНК и отрицательно заряженным кремнеземом. Между тем, буфер также снижает активность воды за счет форматирования гидратированных ионов. Это приводит к обезвоживанию поверхности кремнезема и ДНК. Эти условия создают энергетически выгодную ситуацию для адсорбции ДНК на поверхности кремнезема. ^{[ нужна ссылка ]}

Дальнейшее объяснение того, как ДНК связывается с кремнеземом, основано на действии хлорида гуанидиния (GuHCl), который действует как хаотроп. Хаотроп денатурирует биомолекулы, разрушая гидратную оболочку вокруг них. Это позволяет положительно заряженным ионам образовывать солевой мостик между отрицательно заряженным кремнеземом и отрицательно заряженным остовом ДНК при высокой концентрации соли. Затем ДНК можно промыть высокой солью и этанолом и в конечном итоге элюировать низкой солью.

После того как ДНК связывается с диоксидом кремния, ее промывают для удаления загрязнений и, наконец, элюируют с использованием элюирующего буфера или дистиллированной воды. ^{[ нужна ссылка ]}

См. также

Очистка нуклеиновых кислот на спин-колонке

Ссылки

^ Лю, Линлин; Го, Цзилун; Хуан, Чжэньчжэнь; Чжуан, Цзяци; Ян, Вэньшэн (25 февраля 2016 г.). «Селективное по размеру разделение фрагментов ДНК с использованием частиц кремнезема, функционализированного лизином» . Научные отчеты . 6 : 22029. Бибкод : 2016NatSR...622029L . дои : 10.1038/srep22029 . ПМЦ 4766563 . ПМИД 26911527 .
^ Карп, Анжела; Исаак, Питер Г.; Ингрэм, Дэвид С. (1998). «Выделение нуклеиновых кислот с использованием мембран на основе силикагеля: методы, основанные на использовании спин-колонок QIAamp». Молекулярные инструменты для проверки биоразнообразия : 59–63. дои : 10.1007/978-94-009-0019-6_14 . ISBN 978-94-010-6496-5 .

Кэди и др. Очистка нуклеиновых кислот с использованием кремниевых микрофабрикатов. Биосенсоры и биоэлектроника, 19, 59-66 (2003).
К.А. Мелзак, К.С. Шервуд, RFB Тернер, К.А. Хейнс. Движущие силы адсорбции ДНК на кремнеземе в растворах перхлоратов. Журнал коллоидной и интерфейсной науки, 181, 635–644 (1996).
Вульф и др. К методу твердофазной экстракции на основе микрочипов для выделения нуклеиновых кислот. Электрофорез, 23, 727-733 (2002).

[1] Лю, Линлин; Го, Цзилун; Хуан, Чжэньчжэнь; Чжуан, Цзяци; Ян, Вэньшэн (25 февраля 2016 г.). «Селективное по размеру разделение фрагментов ДНК с использованием частиц кремнезема, функционализированного лизином» . Научные отчеты . 6 : 22029. Бибкод : 2016NatSR...622029L . дои : 10.1038/srep22029 . ПМЦ 4766563 . ПМИД 26911527 .

[2] Карп, Анжела; Исаак, Питер Г.; Ингрэм, Дэвид С. (1998). «Выделение нуклеиновых кислот с использованием мембран на основе силикагеля: методы, основанные на использовании спин-колонок QIAamp». Молекулярные инструменты для проверки биоразнообразия : 59–63. дои : 10.1007/978-94-009-0019-6_14 . ISBN 978-94-010-6496-5 .

[1]

[2]