主な違い - dnaとrnaの抽出

DNAとRNAの研究は、分子生物学、バイオテクノロジー、遺伝学の基本的な概念を理解する上で重要な側面を持っています。DNA抽出とRNA抽出の重要な違いは、DNA抽出はDNAを、RNA抽出はRNAを精製することです。DNA抽出プロセスには、細胞膜脂質とタンパク質の異化、濃厚塩溶液中の代謝物の異化**、エタノールによるDNA沈殿の3つの明確なステップが含まれます。RNAの精製は、グアニジンチオシアネートの添加による細胞溶解、リボヌクレアーゼを含むタンパク質の変性、クロロホルムとフェノールの添加によるRNAの単離、エタノールによる沈殿物の洗浄の4段階からなる。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. DNA抽出とは 3. RNA抽出とは 4. DNA抽出とRNA抽出の共通点 5. 横並びの比較 - DNA抽出とRNA抽出の表形式 6. まとめ

DNA抽出は何ですか？

DNA抽出は、試料からDNAを抽出する物理化学的なプロセスであり、分子生物学や法医学研究において重要な位置を占めている。このプロセスは、基本的に3つのステップで構成されています。まず、対象となる細胞を入手する必要がある。次に、細胞溶解を行い、細胞膜を破って細胞を開き、DNAとともに細胞質を露出させる。界面活性剤などの洗浄剤で細胞膜の脂質を溶かし、タンパク質はプロテアーゼで分解する。これはオプションのステップです。細胞を溶解した後は、高濃度の塩溶液で分子の分解を促進します**。その後、溶液を遠心分離して断片化したものをDNAと分離する。この段階で、分化したDNAは、細胞周期で使用される試薬や塩と混合される。

図01：DNA抽出

さらに精製する場合は、以下の手順で行うことができます。この方法では、冷やしたエタノールを単離されたDNAサンプルと混合する。DNAはアルコールに溶けないため、DNA分子**をつなぎ合わせることで粒子が生成される。この際、酢酸ナトリウムを添加し、イオン強度を高めることで沈殿の度合いを高めています。エタノール沈殿法のほか、フェノールクロロホルム抽出法も利用できる。この方法では、フェノールが試料中のタンパク質を変性させる。遠心分離すると、変性したタンパク質は有機相に残り、クロロホルムと混ざったDNA分子は水相に存在することになる。クロロホルムでフェノール残渣を除去する。抽出終了後、DNAはTEバッファーまたは超純水に溶解したままである。

RNA抽出は何ですか？

RNA精製は、生体試料からRNAを精製する工程である。このプロセスは、細胞や組織にリボヌクレアーゼが存在するため、複雑なものとなっています。リボヌクレアーゼは、RNAを高速で分解する能力を持っています。リボヌクレアーゼは化学的に非常に安定であり、失活させることは困難である。リボヌクレアーゼを中和することも選択肢の一つです。この酵素は細胞や組織に普通に存在するため、RNAを抽出するための特別な技術が開発されました。数ある方法の中で、最もよく使われているのが、グアニジニウムチオシアネート-フェノール-クロロホルム抽出法である。

図02：RNA抽出

グアニジンチオシアネート-フェノール-クロロホルム抽出法は、遠心分離-相分離を利用した方法です。遠心分離される混合物は、水性試料とフェノールとクロロホルムからなる飽和水溶液からなる。遠心分離後の溶液は、中性pH条件（pH7～8）で上水相と下有機相から構成されます。有機相は通常、フェノールに溶解したタンパク質とクロロホルムに溶解した脂質から構成されています。配向試薬（水分子間の水素結合を切断する機能を持つ分子）を添加する。RNAを分解し、細胞溶解に関与するリボヌクレアーゼを含むタンパク質を変性させることができる試薬です。また、リボソームタンパク質からrRNAを分離する。RNA精製の最終ステップは、水相からエタノールで沈殿物を洗浄する。液体窒素を使用してRNAを精製することも可能である。

ディーエヌエーとRNA抽出の共通点

• いずれの抽出工程も、フェノールやクロロホルムといった有害な化学物質を使用しています。
• いずれのプロセスも遠心分離が基本技術である。
• エタノールで沈殿を洗浄し、精製されたDNAまたはRNAを得る。

ディーエヌエーとRNA抽出の違い

概要 - ディーエヌエー vs. RNA抽出

DNAやRNAの抽出は、分子生物学、遺伝学、バイオテクノロジーの研究において重要な実験ステップである。どちらの方法も同じような試薬を使用しますが、RNA抽出にはリボヌクレアーゼの活性を低下させるチオシアン酸グアニジンという特殊な試薬が使用されます。これが、DNAとRNAの抽出の大きな違いです。

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引用

1Chomczynski, P and N Sacchi.'A one-step method for isolation of RNA by acid guanidine-thiocyanate-phenol-chloroform extraction', Analytical Biochemistry, US National Library of Medicine, April 1987, available here.「酸性グアニジン・チオシアネート-フェノール-クロロホルム抽出によるRNA単離法の一段階法」。アクセスした日：2017年8月31日Sindawi言語。"DNA, RNA and protein extraction: past and present", Biomedical Research International, 30 November 2009, Indawi, available here. 2 Sindavi language, accessed 31 August 2017."DNA, RNA and Protein Extraction: Past and Present", Biomedical Research International, Indawi, 2009年11月30日。