ما هي وظيفة Tris Buffer في استخراج الحمض النووي؟

Tris ، أو tris (hydroxymethyl) aminomethane ، هو محلول بيولوجي شائع ، يستخدم طوال عملية استخراج الحمض النووي. أثناء الاستخراج من أي عدد من المصادر ، يكون الحمض النووي حساسًا لدرجة الحموضة. أثناء تحلل الخلايا ، وإزالة المكونات الخلوية غير المرغوب فيها والترسيب ، يتم استخدام tris للحفاظ على درجة حموضة مستقرة. بالإضافة إلى ذلك ، يلعب دورًا مهمًا بشكل خاص في تحلل الخلايا.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

يعتبر استخراج الحمض النووي عملية حساسة لدرجة الحموضة ، ويساعد استخدام محلول تريس العازل في الحفاظ على استقرار الرقم الهيدروجيني فوق تحلل الخلايا واستخراجها.

نظرًا لأن الأس الهيدروجيني يمكن أن يؤثر ويتأثر بعدد من العوامل الخلوية ، فإن الحفاظ على درجة حموضة مستقرة أمر ضروري للعلوم التجريبية. تعتبر المحاليل الوقائية البيولوجية ، مثل tris ، مهمة لأنها يمكن أن تحافظ على درجة حموضة مستقرة على الرغم من التأثيرات التي قد تؤدي إلى تغيير الرقم الهيدروجيني. يعتبر Tris (hydroxymethyl) aminomethane ، مع pKa 8.1 ، عازلة فعالة بين الرقم الهيدروجيني 7 و 9. نظرًا لمداها المحايد ، فإن tris عبارة عن مخزن مؤقت شائع الاستخدام في المختبرات البيولوجية. ومع ذلك ، فإن عازلة تريس حساسة لدرجة الحرارة ويجب استخدامها عند درجة الحرارة التي تم فيها الأس الهيدروجيني في الأصل لتجنب عدم الدقة.

التحلل ، أو فتح الخلايا ، هو الخطوة الأولى لاستخراج الحمض النووي. يتم تحقيق ذلك من خلال محلول يحتوي على تريس و EDTA (حمض إيثيلين ديامينيتتراسيتيك) EDTA يربط الكاتيونات ثنائية التكافؤ مثل الكالسيوم والمغنيسيوم. نظرًا لأن هذه الأيونات تساعد في الحفاظ على سلامة غشاء الخلية ، فإن التخلص منها باستخدام EDTA يزعزع استقرار الغشاء. تريس هو عنصر التخزين المؤقت الرئيسي ؛ دوره الرئيسي هو الحفاظ على درجة الحموضة في المخزن المؤقت عند نقطة مستقرة ، عادة 8.0. بالإضافة إلى ذلك ، تريس من المحتمل أن يتفاعل مع LPS (عديدات السكاريد الدهنية) في الغشاء ، مما يؤدي إلى زعزعة استقرار الغشاء بالإضافة إلى ذلك.

عندما تتفكك الخلايا ، يتسرب الحمض النووي ومحتوياتها إلى المخزن المؤقت. بالإضافة إلى ذلك ، غالبًا ما يتم تضمين RNase A (يدمر الحمض النووي الريبي) ، والبروتياز (يدمر البروتينات) ، و SDS (كبريتات دوديسيل الصوديوم ، ويذيب شظايا الغشاء). مجتمعة ، يمكن أن يكون لهذا الحساء من المحتويات الخلوية والحمض النووي الريبي المجزأ والبروتينات تأثير كبير على الرقم الهيدروجيني للمحلول. نظرًا لأن الحمض النووي حساس لدرجة الحموضة ، فمن المهم أن تقوم تريس بتخزين الحساء والحفاظ على الرقم الهيدروجيني عند نقطة ثابتة.

في المرحلة الأخيرة من استخلاص الحمض النووي ، يُستخرج الحمض النووي نفسه من المحلول. في هذه المرحلة ، يكون الحمض النووي قابلًا للذوبان في المخزن المؤقت. للاستخلاص من المحلول ، يصبح الحمض النووي غير قابل للذوبان عن طريق إضافة الإيثانول أو الأيزوبروبانول (كحول الأيزوبروبيل). عندما يتم ذلك ، يصبح الحمض النووي واضحًا في المحلول كمادة بيضاء جاهزة. على الرغم من إمكانية عزل الحمض النووي عن المكونات الخلوية المتبقية بهذه الطريقة ، فإنه لا يكون "صالحًا للاستخدام" عندما يكون غير قابل للذوبان. بعد العزل ، يتم إزالة الكحول ، ويجب إعادة الحمض النووي إلى المخزن البيولوجي ، مثل tris ، لاستخدامه.

على الرغم من أن استخراج الحمض النووي يتم عادةً في مختبرات الأبحاث باستخدام واحد من عدد من المجموعات المتوفرة تجاريًا ، يمكن لأي شخص إجراء استخراج الحمض النووي في المنزل باستخدام الأدوات المنزلية الشائعة والخضراء البازلاء أو السبانخ. في هذه الحالة ، لا يوجد تريس ، ولا أي عازل بيولوجي ، لحماية الحمض النووي من تغيرات الأس الهيدروجيني. ومع ذلك ، فهي طريقة بصرية لمساعدة الطلاب على التواصل مع الحمض النووي الخلوي.