Câu hỏi/bài tập:
Để đảm bảo quá trình tách chiết DNA thành công, các nhà khoa học cần quan tâm đến yếu tố:
Quá trình ly giải tế bào.
Nồng độ ethanol được sử dụng.
Quá trình gắn DNA lên màng silica (trong phương pháp cột silica).
Mẫu DNA bị nhiễm protein.
Hãy cho biết yếu tố trên ảnh hưởng như thế nào đến quá trình tách chiết DNA.
Phương pháp tách chiết DNA
Quá trình ly giải tế bào
- Tách lấy DNA và protein: Khi quá trình ly giải tế bào xảy ra, hạt nhân và tế bào bị phân tách, giải phóng DNA và protein. Quá trình này sử dụng cơ chế cơ học, enzyme và chất tẩy như Proteinase K để tan chảy các protein tế bào và giải phóng DNA.
- Tách lấy DNA tinh khiết: Quá trình ly giải tế bào giúp tách lấy DNA tinh khiết từ các thành phần tế bào khác. Điều này đặc biệt quan trọng khi chúng ta muốn thu được DNA tinh khiết cho các mục đích như phân tích gen hoặc PCR (Polymerase Chain Reaction).
- Loại bỏ tạp chất: Quá trình ly giải tế bào giúp loại bỏ các tạp chất, như protein, lipid và các hợp chất khác, để thu lấy DNA tinh khiết hơn.
Advertisements (Quảng cáo)
Nồng độ ethanol được sử dụng
- Tạo kết tủa DNA: Ethanol giúp tạo kết tủa DNA từ dung dịch. Khi thêm ethanol vào dung dịch chứa DNA, DNA sẽ kết tụ lại thành hạt, rơi xuống đáy ống nghiệm. Điều này giúp tách lấy DNA khỏi các tạp chất khác trong mẫu.
- Tăng nồng độ DNA: Ethanol làm cho DNA ít tan hơn trong dung dịch. Molekul In ethanol tạo liên kết hidro với nước, giảm số lượng phân tử nước có sẵn để hydrat hóa DNA. Kết hợp với hiệu suất kém của ethanol trong việc giữ các ion dương và DNA cách xa nhau, DNA kết tụ lại và tạo thành kết tủa.
Loại bỏ tạp chất: Ethanol cũng giúp loại bỏ các tạp chất như muối và chất tẩy. Quá trình rửa bằng ethanol loại bỏ các tạp chất nhẹ như muối và detergent.
- Lựa chọn nồng độ: Nồng độ ethanol thường được điều chỉnh để đạt được hiệu suất tốt nhất. Thông thường, dung dịch ethanol 70% được sử dụng trong các bước rửa DNA.
Quá trình gắn DNA lên màng silica (trong phương pháp cột silica)
- Tách lấy DNA và protein: Màng silica được gắn vào hỗ trợ rắn, giúp tách lấy phần lớn acid nucleic (DNA/RNA) ra khỏi các tạp chất trong mẫu. Điều này đặc biệt quan trọng khi chúng ta muốn thu được DNA tinh khiết cho các mục đích như phân tích gen hoặc PCR (Polymerase Chain Reaction).
- Giảm nguy cơ nhiễm tạp: Sử dụng màng silica giúp giảm nguy cơ nhiễm tạp từ các hạt thủy tinh (glass beads) trong quá trình tách chiết. Đồng thời, nó cũng giảm nguy cơ cắt gãy các đoạn DNA lớn hơn 3 đến 10 kb.
- Tạo kết tủa DNA: Màng silica giúp tạo kết tủa DNA từ dung dịch. Khi thêm dung dịch chứa DNA vào cột silica, DNA sẽ kết tụ lại thành hạt, rơi xuống đáy cột. Điều này giúp tách lấy DNA khỏi các tạp chất khác trong mẫu.
- Loại bỏ tạp chất: Màng silica loại bỏ tạp chất như muối và chất tẩy. Quá trình rửa bằng ethanol loại bỏ các tạp chất nhẹ như muối và detergent.
Mẫu DNA bị nhiễm protein.
- Khó khăn trong tách lấy DNA: Protein có thể gắn kết với DNA và làm cho việc tách lấy DNA khó khăn hơn. Protein nhiễm vào mẫu có thể gây ra tạp chất và làm giảm hiệu suất tách chiết.
- Ảnh hưởng đến độ tinh khiết của DNA: Protein nhiễm vào mẫu có thể làm giảm độ tinh khiết của DNA. Điều này ảnh hưởng đến hiệu suất của các phản ứng di truyền học sau này, như PCR (Polymerase Chain Reaction).