Predtým, ako budú môcť vedci sekvenovať DNA alebo ju zmeniť pomocou genetického inžinierstva, musia ju najskôr izolovať. To sa môže javiť ako náročná úloha, pretože bunky obsahujú širokú škálu ďalších zlúčenín, ako sú bielkoviny, tuky, cukry a malé molekuly. Biológovia našťastie môžu využiť chemické vlastnosti DNA na oddelenie DNA od týchto kontaminantov a pripraviť ju na ďalšie štúdium. Tento proces sa nazýva extrakcia DNA.
Bunková lýza
Na extrakciu DNA sa používa veľa rôznych techník. Ten, ktorý používa jednotlivé laboratórium, závisí od typu experimentu, ktorý sa má vykonať, a od toho, ako čistá musí byť DNA. Vedci spravidla začínajú vzorkou obsahujúcou bunky - napríklad vzorkou tkaniva alebo krvi - a bunky rozbijú alebo ich rozložia. Existuje niekoľko spôsobov, ako môžete lýzovať bunky. Pridanie čistiaceho prostriedku spôsobí ich rozpadnutie a tiež ich vystavenie vysokofrekvenčným zvukovým vlnám. Alternatívne, zmiešanie vzorky so sklenenými guľôčkami a jej rýchle vibrovanie fyzicky rozbije bunky a uvoľní ich obsah.
Rýchle a špinavé prístupy
Ak nie je požadovaná vysoká čistota, môžu vedci pridať enzým nazývaný proteináza K, ktorý rozloží väčšinu bielkovín vo vzorke, a potom ho použiť v pôvodnom stave. Táto technika je však veľmi špinavá, pretože väčšina kontaminantov je stále prítomná, takže je vhodná, iba ak je prioritou rýchlosť a čistota nie je problémom. Ďalším rýchlym a špinavým prístupom je odstránenie proteínov zvýšením koncentrácie solí pridaním solí ako octan amónny alebo draselný, aby sa proteíny prinútili vyzrážať sa. Aj táto technika je dosť špinavá, pretože je v nej stále prítomných mnoho ďalších kontaminantov.
Extrakcia fenol-chloroformom
Ďalším prístupom je lýza buniek s detergentom, potom sa roztok zmieša s izoamylalkoholom, chloroformom a fenolom. Roztok sa potom rozdelí na dve vrstvy. Proteíny končia v hornej organickej vrstve, zatiaľ čo DNA zostáva v spodnej vodnej vrstve. Táto technika vyžaduje pre dobré výsledky starostlivú kontrolu koncentrácie solí a pH. Je to časovo náročné a fenol aj chloroform sú vysoko toxické chemikálie. Preto, zatiaľ čo extrakcie fenol-chloroformom boli kedysi rutinou, v posledných rokoch sa stali populárnejšie iné techniky.
Aniónovo-výmenná chromatografia
Aniónovo-výmenná chromatografia ponúka vyššiu čistotu a konzistentnejšie výsledky ako extrakcia fenol-chloroformom. Trubica alebo kolóna je plná malých častíc, ktoré majú na sebe kladne nabité miesta, na ktoré sa môže viazať záporne nabitá molekula alebo anión. DNA sa viaže na tieto aniónomeničové miesta, zatiaľ čo ďalšie kontaminanty, ako sú proteíny a RNA, sa z kolóny odplavia. Neskôr sa roztok bohatý na soľ použije na odtiahnutie DNA z kolóny.
Súpravy
Najrýchlejšou a možno najspoľahlivejšou technikou na čistenie DNA je použitie špeciálne vyrobenej súpravy. Tieto súpravy obsahujú membrány silikagélu v tube. DNA sa nalepí na membránu, zatiaľ čo ďalšie kontaminanty sa odplavia pomocou série špeciálne pripravených soľných roztokov, ktoré sa dodávajú so súpravou. Nakoniec sa DNA z kolóny premyje roztokom s nízkym obsahom soli. Tieto súpravy sú rýchle, ľahko použiteľné a ponúkajú reprodukovateľné výsledky.
Nasiakavosť
Len čo je DNA izolovaná a resuspendovaná v tlmivom roztoku s regulovaným pH, zostáva posledným krokom testovanie jej čistoty. Ľahký a pohodlný spôsob, ako to urobiť, je skontrolovať, koľko ultrafialového svetla absorbuje pri vlnových dĺžkach 260 a 280 nanometrov. Absorpcia pri 260 nanometroch delená absorpciou pri 280 nanometroch by sa mala rovnať 1,8, ak je DNA čistá. Meranie absorbancie pri 260 nanometroch vám tiež umožňuje určiť koncentráciu DNA.
