Differenza chiave: estrazione di DNA e RNA
Lo studio del DNA e dell'RNA sono aspetti vitali per comprendere i concetti di base della biologia molecolare, della biotecnologia e della genetica. L'estrazione di campioni di DNA e RNA puri è necessaria per eseguire procedure sperimentali durante questi studi. Il differenza fondamentale tra l'estrazione del DNA e dell'RNA è quello il processo di estrazione del DNA purifica il DNA mentre l'estrazione dell'RNA purifica l'RNA. Il processo di estrazione del DNA prevede tre diverse fasi: lisi cellulare e catabolismo dei lipidi e delle proteine di membrana, aggregazione dei cataboliti mediante soluzione salina concentrata e precipitazione del DNA con etanolo. La procedura in tre fasi può consistere in due fasi opzionali. Il processo di purificazione dell'RNA consiste in quattro diverse fasi: aggiunta di tiocianato di guanidio per la lisi cellulare, denaturazione delle proteine comprese le ribonucleasi, separazione dell'RNA mediante aggiunta di cloroformio e fenolo e lavaggio del precipitato con etanolo.
Cos'è l'estrazione del DNA?
L'estrazione del DNA è un processo fisico e chimico utilizzato per purificare il DNA da un campione. L'estrazione del DNA è un aspetto importante nel contesto della biologia molecolare e delle scienze forensi. Il processo è di tre passaggi fondamentali. Inizialmente, le celle di interesse dovrebbero essere ottenute. Successivamente, la lisi cellulare è facilitata per rompere la membrana cellulare, che apre la cellula ed espone il citoplasma insieme al DNA. Tensioattivi o altri detergenti possono essere utilizzati per lisare i lipidi dalla membrana cellulare mentre le proteine presenti sono catabolizzate dalle proteasi. Questo è un passaggio facoltativo. Una volta che la cellula è lisata, l'aggregazione delle molecole catabolizzate è facilitata da soluzioni saline concentrate. Segue la centrifugazione della soluzione che separa i grumi di detriti dal DNA. In questa fase, il DNA differenziato viene miscelato con i reagenti ei sali utilizzati durante il ciclo cellulare.
Figura 01: Estrazione del DNA
Per purificarlo ulteriormente, è possibile utilizzare i seguenti passaggi. Un metodo è la precipitazione con etanolo, che prevede la miscelazione di etanolo ghiacciato con il campione di DNA separato. Il DNA è insolubile in alcool e quindi produce un pellet a causa dell'aggregazione delle molecole di DNA insieme. In questo processo viene aggiunto acetato di sodio per aumentare il grado di precipitazione aumentando la forza ionica. Oltre al processo di precipitazione dell'etanolo, per questo potrebbe essere indotto anche il processo di estrazione del fenolo-cloroformio. In questo metodo, il fenolo denatura le proteine presenti nel campione. Una volta centrifugate, le proteine denaturate rimarranno nella fase organica mentre le molecole di DNA che vengono miscelate con il cloroformio saranno presenti nella fase acquosa. Il cloroformio rimuoverà i residui di fenolo. Una volta completata l'estrazione, il DNA viene mantenuto sciolto in tampone TE o acqua ultra pura.
Cos'è l'estrazione dell'RNA?
La purificazione dell'RNA è un processo mediante il quale l'RNA viene purificato da un campione biologico. A causa della presenza di ribonucleasi nelle cellule e nei tessuti, questo processo è complicato. L'enzima ribonucleasi ha la capacità di degradare rapidamente l'RNA. La natura chimica delle ribonucleasi è estremamente stabile ed è difficile inattivarle. Neutralizzare le ribonucleasi è un'opzione. Poiché questo enzima è onnipresente nelle cellule e nei tessuti, vengono sviluppate tecniche speciali per l'estrazione dell'RNA. Tra i molti metodi, il metodo comune è l'estrazione di tiocinato-fenolo-cloroformio di guanidinio.
Figura 02: Estrazione dell'RNA
Il metodo di estrazione del guanidinio tiocianato-fenolo-cloroformio dipende dalla centrifugazione e dalla separazione di fase. La miscela da centrifugare è costituita dal campione acquoso e da una soluzione satura di acqua costituita da fenolo e cloroformio. Una volta centrifugata, la soluzione è costituita da una fase acquosa superiore e da una fase organica inferiore in condizioni di pH neutro (pH 7-8). L'RNA è presente nella fase acquosa. La fase organica è tipicamente costituita da proteine disciolte in fenolo e lipidi disciolti in cloroformio. Viene aggiunto un agente caotropico (una molecola che ha la capacità di rompere i legami idrogeno tra le molecole d'acqua); questo è noto come tiocianato di guanidinio. Questo agente ha la capacità di denaturare le proteine che includono le ribonucleasi che possono degradare l'RNA ed è coinvolto nella lisi cellulare. Separa anche l'rRNA dalle proteine ribosomiali. La fase finale della purificazione dell'RNA consiste nel lavare la precipitazione della fase acquosa con etanolo. L'RNA potrebbe anche essere purificato usando azoto liquido.
Quali sono le somiglianze tra l'estrazione del DNA e dell'RNA?
- Entrambi i processi di estrazione utilizzano sostanze chimiche nocive come fenolo e cloroformio.
- La centrifugazione è una tecnica essenziale per entrambi i processi.
- L'etanolo viene utilizzato per lavare il precipitato e per ottenere DNA o RNA purificato.
Qual è la differenza tra l'estrazione del DNA e dell'RNA?
Estrazione DNA vs RNA |
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| L'estrazione del DNA è un processo che estrae il DNA da un organismo o da un campione. | L'estrazione dell'RNA è un processo che estrae l'RNA da un campione. |
| Passaggi | |
| Il processo di estrazione del DNA è composto da tre diverse fasi con due fasi opzionali. | Il processo di estrazione dell'RNA è composto da quattro fasi diverse. |
| Reagenti | |
| Per l'estrazione del DNA vengono utilizzati tensioattivi, proteasi (opzionali), alcol, cloroformio, fenolo, acetato di sodio. | Tiocianato di guanidio, cloroformio, fenolo ed etanolo vengono utilizzati per l'estrazione dell'RNA. |
Riepilogo – Estrazione di DNA vs RNA
L'estrazione del DNA e dell'RNA sono aspetti vitali delle procedure sperimentali per lo studio della biologia molecolare, della genetica e della biotecnologia. Entrambi i processi coinvolgono reagenti simili, ma l'estrazione dell'RNA utilizza un reagente speciale noto come tiocianato di guanidium che diminuisce l'attività delle ribonucleasi. Questa è la principale differenza tra l'estrazione del DNA e dell'RNA.
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