植物と動物のDNA抽出の大きな違いは、植物のDNA抽出では、ドライアイスや液体窒素の中で組織を粉砕して細胞壁を壊し、細胞の中身を出す必要がありますが、動物のDNA抽出では、動物細胞に細胞壁がないためこの工程を行う必要がない点です。

ゲノムDNAは、植物や動物の細胞の遺伝物質である。ゲノムDNAは、植物や動物それぞれに固有のものです。分子生物学的研究のためには、高品質のDNAを抽出することが必須条件となります。生物からのDNA抽出は、同定、疾病診断、特定の遺伝子や配列の検出、法医学目的、父子鑑定、ゲノム解読、医薬品開発などに利用されています。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. 植物DNA抽出とは 3. 動物DNA抽出とは 4. 植物と動物のDNA抽出の類似点 5. 横並びの比較 - 植物と動物のDNA抽出の表形式 6. まとめ

植物DNA抽出は何ですか？

植物細胞からDNAを抽出し、さまざまな分子生物学的研究を行う。完全で純粋なゲノムDNAを抽出する必要があるため、動物細胞からDNAを抽出する方法とは異なる種類のDNA抽出方法が存在します。これは、植物の細胞には細胞壁があり、細胞内の物質を取り出すためには、この細胞壁を破壊する必要があるからです。

抽出は通常、ドライアイスや液体窒素の中で植物組織を乳鉢と乳棒で粉砕して行われる。その後、細胞膜を破り、細胞内容物を抽出バッファーに取り出します。これは通常、洗浄剤、ドデシル硫酸ナトリウムまたはセチルトリメチルアンモニウムブロマイドバッファーを用いて行われる。放出されたDNAは、EDTAなどのキレート剤により内因性ヌクレアーゼから保護される。さらに、クロロホルムやフェノールを用いてDNAからタンパク質を分離する。

図01：植物DNAの抽出

植物は多糖類やフラボノイドなどのポリフェノールをはじめとする二次代謝産物を合成しています。これらの化合物は、純粋なゲノムDNAの抽出を妨害する。そのため、ほとんどの植物DNA抽出法では、塩化セシウム密度勾配法などの別のステップを経て、これらの化合物を除去している。

ほとんどのDNA抽出プロトコルは、DNA抽出に新鮮な葉の試料を使用することを推奨しています。液体窒素やフェノールなど、危険な薬品を使用しない方法もあります。セチルトリメチルアンモニウムブロマイド（CTAB）法は、高品質の植物ゲノムDNAの抽出を容易にする、一般的に使用されている植物DNA抽出法です。これは、シンプルで安全、信頼性が高く、経済的な植物DNA抽出法です。他のほとんどの方法は、CTAB法の改良版である。

動物DNA抽出は何ですか？

動物DNA抽出は、分子解析のために動物細胞からゲノムDNAを抽出することである。植物のDNA抽出と異なり、動物細胞には細胞壁がないため、細胞壁を破壊する必要はない。血液細胞は、動物の細胞の中で最も一般的なもので、さまざまな用途に使われています。

図02：DNA抽出

フェノール・クロロホルム法は、血球の検査に最適な方法の一つです。この方法で抽出されたDNAは、品質、収率ともに高い。液-液系のDNA抽出法であり、混じりけのない溶液への溶解度に基づいてDNA分子を分離する方法である。フェノール、クロロホルム、イソアミルアルコールは、メソッドの最初の3成分です。

植物と動物DNA抽出の共通点

• 植物や動物からDNAを抽出する際には、細胞膜を破壊する必要があります。
• DNAは内因性ヌクレアーゼの影響から保護する必要があります。
• また、DNAの剪断を防ぐ必要があります。
• 植物DNAや動物DNAの抽出には、市販のキットが利用できます。
• ほとんどの動植物のDNA抽出法は、継続的な改善と標準化が必要です。

植物と動物DNA抽出の違い

植物と動物のDNA抽出の大きな違いは、植物のDNA抽出では、植物組織をドライアイスや液体窒素の中で粉砕して細胞壁を壊す必要がありますが、動物のDNA抽出では、動物細胞に細胞壁がないため、このステップが必要ありません。植物のDNA抽出にはctab、動物のDNA抽出にはフェノールクロロフォームが最適な方法の一つです。

以下のインフォグラフィックは、植物と動物のDNA抽出の違いを一覧にしたものです。

概要 - 植物 vs. 動物DNA抽出

細胞の種類によって、DNAを抽出する方法はさまざまです。このように、植物のDNA抽出方法は、動物細胞のDNA抽出方法とは異なります。植物のDNA抽出には細胞壁、細胞膜、核膜の破壊が必要であり、動物のDNA抽出には細胞膜、核膜の破壊が必要である。さらに重要なことは、動物細胞のDNA抽出では、ドライアイスや液体窒素で粉砕することで細胞壁を破壊する必要がないことです。したがって、この点が植物と動物のDNA抽出の重要な違いである。

引用

1 「フェノール・クロロホルムDNA抽出：基礎、化学的調製とプロトコル」、Genetic Education、2020年1月10日、こちらから入手できます。 aljanabi, L. Forgotten, etc.2アルジャナビ、L. 忘れな草、他、「異なる植物目からの高品質ゲノムDNA抽出のための修正CTAB法の適用」NRC Bulletin, SpringerOpen, 1 January 1999、こちらから入手できます。「異なる植物目からの高品質ゲノムDNA抽出のための改良型CTAB法の適用」国立研究センター紀要、SpringerOpen、1999年1月1日。