Các bước cơ bản và phương pháp tách chiết nucleic acid. Các bước tách chiết DNA, RNA, mRNA So sánh tách chiết DNA/ RNA/ mRNA So sánh tách chiết DNA từ thực vật, động vật và vi khuẩ
Trang 1Môn: SINH HỌC PHÂN TỬ
Đề tài: Kỹ Thuật Tách Chiết
Nucleic Acid
LỚP : ĐHSH07LT
NHÓM : 10
GVHD : Trần Hồng Bảo Quyên
Trang 3Các bước cơ bản và phương pháp tách chiết nucleic acid.
Các bước tách chiết DNA, RNA, mRNA
So sánh tách chiết DNA/ RNA/ mRNA
So sánh tách chiết DNA từ thực vật, động vật
và vi khuẩn.
Trang 4Các bước cơ bản – phương pháp tách
chiết ACID NUCLEIC.
Trang 5Các bước tách chiết DNA.
Phương pháp tách chiết DNA cơ bản gồm 3 bước
BƯỚC 1: Phá vỡ màng tế bào và màng nhân:
− Nghiền tế bào và mô trong hỗn hợp tẩy : SDS, protease thủy phân protein, enzym lysozym, EDTA, Hỗn hợp này
sẽ phá vỡ màng tế bào và màng nhân, phóng thích DNA ra môi trường đồng thời protein liên kết với DNA cũng tự bị phân hủy.
Trang 6Phá vỡ màng tế bào và màng nhân
Trang 7Phá vỡ màng tế bào và màng nhân
Trang 8BƯỚC 2: Loại bỏ thành phần không không phải DNA, chủ yếu là protein
Gây tủa protein bằng dd chloroform: phenol và enzym protein K Sau khi ly tâm ống nghiệm gồm 3 lớp dd: lớp phenol nằm dưới đáy ống nghiệm, giữa
là protein, trên cùng là dịch lỏng chứa DNA
Các bước tách chiết DNA.
Trang 9Các tách chiết DNA.
BƯỚC 3: Làm kết tủa acid nucleic 2 cách thông dụng :
− Dùng ethanol nồng độ cao (ethanol: mẫu là 2,5: 1) và ở nhiệt độ thấp , trong môi trường có lực ion cao (nồng độ muối cao).
− Dùng isopropanol (isopropanol:mẫu là 1:1), không cần sự hiện diện của muối các DNA trọng lượng phân tử thấp không bị kết tủa , loại bỏ khỏi dịch chiết bằng cách này
Trang 10Các bước tách chiết DNA.
Tủa thu nhận bằng 2 cách trên được thu nhận bằng ly
tâm Sau đó, rửa kết tủa vài lần trong ethanol 70%
để loại bỏ các muối hoặc các vết isopropanol còn
dính trong mẫu, sau đó xử lý bằng RNase để loại bỏ RNA Thu được DNA
Làm khô và hòa tan trong dd TE hoặc nước khử ion
để tiếp tục nghiên cứu
Trang 11Sơ đồ tách chiết DNA tổng số
Trang 12Hình ảnh minh họa sợi DNA trong ống
nghiệm
Trang 13Các bước tách chiết RNA toàn phần và mRNA.
Các RNA đều là phân tử không bền, dễ bị phân hủy bởi các RNase, RNase có ở khắp nơi
Chính vì vậy, phải có nhiều biện pháp để tránh các tạp nhiễm bởi các RNase từ môi trường: thao tác trong điều kiện vô trùng; mọi dụng cụ, hóa chất đều được khử trùng bằng nhiệt hay được xử lý với DEPC hầu tránh mọi tiếp xúc với dụng cụ bằng
tay trần
Trang 14Các bước tách chiết RNA toàn phần và mRNA.
Ly trích RNA toàn phần cũng gồm 3 bước như trích ly DNA:
Bước 1 : Nghiền tế bào mô trong dung dịch có một một chất tẩy
mạnh ( SDS ) ở nồng độ cao, một tác nhân gây biến tính
protein mạnh ( guamidium thiocyanate ), một chất khử ( 2-
mercaptoethanol ) Các chất có tác dụng ức chế hoạt động các RNase nội bào và tách các protein liên kết khỏi phân tử RNA.
.
Trang 15Các bước tách chiết RNA toàn phần và mRNA.
Bước 2: Loại protein bằng xử lý phenol: chloroform
và ly tâm , RNA sẽ hòa tan trong pha nước.
Bước 3: Tủa RNA: làm tủa RNA bằng ethanol hoặc
isopropanol rồi ly tâm Dưới dạng kết tủa trong
ethanol hoặc đông lạnh ở -70 0 C trong nước có chứa chất ức chế Rnase là R-nasine và cuối cùng là bước tách RNA khỏi DNA bằng enzym Dnase Thu được RNA toàn phần
Trang 16Các bước tách chiết mRNA.
RNA tế bào gồm: rRNA (80-85%),
tRNA(15-20%), snRNA (<1%) mRNA chiếm khoảng 1- 5%
mRNA có một đặc điểm chung là có cấu trúc đuôi polyA
- Ta có thể tách mRNA ra khỏi mẫu bằng cách dựa đặc tính liên kết bổ sung A - T của nucleic acid, sử dụng sắc ký ái lực trên cột oligodT - cellulose
Trang 17Các bước tách chiết mRNA.
Tuy nhiên, mRNA đối với eukaryote có điểm chung là cấu trúc đuôi polyA Dựa vào cấu trúc này và đặc tính bổ sung A – T của nucleic acid,
ta có thể tách mRNA ra khỏi mẫu bằng sắc ký ái lực trên cột oligodT-cellulose
Trang 18Thu hồi mRNA bằng sắc ký ái lực
Trang 19Các bước tách chiết mRNA.
Hiện nay trên thị trường có những bộ kit sử dụng các viên bi từ có mang oligodT trên bề mặt Sau khi các mRNA bám lên bề mặt các viên bi từ
thông qua liên kết bổ sung với oligodT, các viên
bi này được thu nhận lại qua ly tâm và mRNA sẽ được tách ra khỏi các viên bi này và giữ lại Kĩ
thuật này cho phép thu nhận mRNA cả từ những mẫu có khối lượng rất nhỏ
Trang 20Các bước tách chiết mRNA.
Trang 21Các bước tách chiết mRNA.
Trang 23Kỹ thuật siêu ly tâm
Trang 24Phương Pháp ly tâm đẳng tỷ trọng
Trang 26Phương pháp ly tâm đẳng tỷ trọng
Trang 27Phương pháp ly tâm
Ly tâm phân đoạn
Trang 28 Sắc ký trao đổi ion trên vi cột để thu hồi
Trang 29Phương pháp sắc ký
Sắc ký ái lực: trên poly U-Sepharose hay trên oligodT-cellulose, dùng để tinh sạch mRNA
Trang 30Sắc ký lỏng hiệu suất cao (high performance liquid chromatography) là kỹ thuật mới có độ phân giải cao dùng trong tinh sạch các oligonucleotide có độ phân gỉai 1 nucleotide, plasmid hay các đoạn DNA
Trang 31So sánh tách chiết DNA, RNA và mRNA
Sự giống nhau:
- Các bước tách chiết cơ bản giống nhau
Trang 32So sánh tách chiết DNA, RNA và mRNA
2 Loại protein Phenol pH8
Chloroform:IAA Khác
Phenol pH4 : Chloroform:IAA Khác Phenol pH4
3 Thu hồi nucleic acid:
Ethanol tuyệt đối Isopropanol,
Hấp phụ trên silica Thu trên màng lọc
Trang 33So sánh tách chiết DNA từ thực vật, động vật và vi khuẩn
Giống nhau
Hầu hết tách chiết ở các loại tế bào động vật,
thực vật, vsv đều theo nguyên lý cơ bản là gồm
3 bước: phá vỡ màng tế bào, làm biến tính các
loại ngoài DNA (protein, RNA, ) để thu dịch có chứa DNA, kết tủa và thu nhận DNA
Trang 34So sánh tách chiết DNA từ thực vật, động vật và vi khuẩn
Thực vật Động vật Vi khuẩn
Trước khi tách chiết phải nghiền, thêm vào tác dụng của hóa chất để phá hủy thành tế bào
cellulose
Trước khi tách chiết phải nghiền sơ,thêm vào tác dụng của hóa chất để phá hủy màng
tế bào
Chỉ cần dùng hóa chất
để phá vỡ màng tế bào Phải thêm công đoạn ly tâm ở đầu quá trình để thu nhận được tế bào vsv.
Thường cho thêm
Proteinase K để bất
hoạt DNase và RNase
Thường cho thêm
Proteinase K để bất
hoạt DNase và RNase
Tế bào vsv không cần cho thêm chất bất hoạt DNase và RNase
ở tế bào động vật rất giàu protein nên
thường cho thêm