DNA를 시퀀싱하거나 유전 공학을 통해 변경하기 전에 과학자들은 먼저 DNA를 분리해야합니다. 세포에는 단백질, 지방, 설탕 및 작은 분자와 같은 다양한 화합물이 포함되어 있기 때문에 어려운 작업처럼 보일 수 있습니다. 다행히도 생물 학자들은 DNA의 화학적 특성을 사용하여 이러한 오염 물질에서 DNA를 분리하고 추가 연구를 위해 준비 할 수 있습니다. 이 과정을 DNA 추출이라고합니다.
세포 용해
DNA 추출에는 여러 가지 기술이 사용됩니다. 개별 실험실에서 사용하는 것은 수행 할 실험 유형과 DNA가 얼마나 순수해야하는지에 따라 다릅니다. 과학자들은 일반적으로 세포가 포함 된 샘플 (예: 조직 또는 혈액 샘플)로 시작하여 세포를 분해하거나 용해합니다. 세포를 용해 할 수있는 다양한 방법이 있습니다. 세제를 넣으면 분리되고 고주파 음파에 노출됩니다. 또는 샘플을 유리 구슬과 혼합하고 빠르게 진동 시키면 세포가 물리적으로 분리되어 내용물이 방출됩니다.
빠르고 더러운 접근
고순도가 필요하지 않은 경우 과학자들은 단백질 분해 효소 K라는 효소를 추가하여 샘플에있는 대부분의 단백질을 분해 한 다음 그대로 사용할 수 있습니다. 그러나 대부분의 오염 물질이 여전히 존재하기 때문에이 기술은 매우 더럽습니다. 따라서 속도가 우선이고 순도가 문제가되지 않는 경우에만 적합합니다. 또 다른 빠르고 더러운 접근 방식은 암모늄 또는 아세트산 칼륨과 같은 염을 추가하여 단백질을 침전시켜 염 농도를 높여 단백질을 제거하는 것입니다. 다른 많은 오염 물질이 여전히 존재하기 때문에이 기술도 상당히 더럽습니다.
페놀-클로로포름 추출
또 다른 접근법은 세제로 세포를 용해한 다음 용액을 이소 아밀 알코올, 클로로포름 및 페놀과 혼합하는 것입니다. 그런 다음 솔루션은 두 개의 레이어로 분리됩니다. 단백질은 상부 유기층에서 끝나고 DNA는 하부 수층에 남아 있습니다. 이 기술은 좋은 결과를 위해 염분 농도와 pH를 신중하게 제어해야합니다. 시간이 많이 걸리며 페놀과 클로로포름은 모두 독성이 강한 화학 물질입니다. 결과적으로 페놀-클로로포름 추출은 한때 일상적 이었지만 최근 몇 년 동안 다른 기술이 더 대중화되었습니다.
음이온 교환 크로마토 그래피
음이온 교환 크로마토 그래피는 페놀-클로로포름 추출보다 순도가 높고 일관된 결과를 제공합니다. 튜브 또는 컬럼은 음으로 하전 된 분자 또는 음이온이 결합 할 수있는 양으로 하전 된 부위가있는 작은 입자로 가득 차 있습니다. DNA는 이러한 음이온 교환 부위에 결합하는 반면 단백질 및 RNA와 같은 다른 오염 물질은 컬럼에서 씻어냅니다. 나중에 염이 풍부한 용액을 사용하여 DNA를 컬럼에서 분리합니다.
키트
DNA를 정제하는 가장 빠르고 신뢰할 수있는 기술은 특수 제작 된 키트를 사용하는 것입니다. 이 키트에는 튜브에 실리카겔 막이 포함되어 있습니다. DNA는 멤브레인에 달라 붙는 반면 다른 오염 물질은 키트와 함께 제공되는 일련의 특별히 준비된 소금 용액을 사용하여 씻어냅니다. 마지막으로 DNA는 저염 용액으로 컬럼에서 세척됩니다. 이 키트는 빠르고 사용하기 쉬우 며 재현 가능한 결과를 제공합니다.
흡광도
DNA가 분리되고 pH 제어 버퍼 용액에 재현 탁되면 마지막 단계는 순도를 테스트하는 것입니다. 쉽고 편리한 방법은 260 및 280 나노 미터 파장에서 흡수하는 자외선의 양을 확인하는 것입니다. DNA가 순수한 경우 260 나노 미터에서의 흡수를 280 나노 미터에서의 흡수로 나눈 값은 1.8이어야합니다. 260 나노 미터에서 흡광도를 측정하면 DNA의 농도를 확인할 수도 있습니다.