Die Unterschiede bei der Reinigung von RNA und DNA verstehen

RNA-DNA-Aufreinigung ist ein wesentlicher Bestandteil von Zellen. Zellen benötigen Enzyme, um beide Moleküle herzustellen. Sie benötigen sie auch für andere Zellfunktionen, wie den Aufbau von Proteinen und die Regulierung der Genexpression. Diese bimolekularen Substanzen können jedoch aufgrund wichtiger Zellfunktionen, insbesondere wenn sie aus lebenden Organismen gereinigt werden, experimentell sehr schwer zu untersuchen sein. Es gibt viele damit zusammenhängende Dinge, die verstanden werden müssen.

Es gibt einen grundlegenden Unterschied zwischen der RNA- und der DNA-Reinigung, der in ihrer Komplexität liegt. Beide Moleküle müssen gereinigt werden, da unerwünschte Verunreinigungen in der Probe alle zukünftigen Experimente nutzlos machen können. Dies unterstreicht die Notwendigkeit, die Techniken zur RNA- und DNA-Reinigung zu verstehen und anzuwenden.

Was ist RNA?

RNA steht für Ribonukleinsäure, was bedeutet, dass Desoxyribonukleinsäure (DNA) ohne das Deoxy am Ende ist. Sie wurde von Friedrich Miescher entdeckt, der sie in Spermien fand. Dennoch erkannte er ihre Bedeutung erst viele Jahre später, als sie zu einer essentiellen Nukleinsäure bei der Proteinsynthese wurde. Sie ist ein Informations- oder Botenstoff, der Anweisungen enthält, die von der Zelle genutzt werden, um etwas Nützliches herzustellen.

RNA ist nicht sehr stabil und zerfällt schnell, daher muss sie regelmäßig ersetzt werden. Dieses Molekül ist in der Regel auch nicht an der Langzeitspeicherung von genetischer Information beteiligt, wie es bei DNA der Fall ist, da es kurzlebig ist.

Was ist DNA?

Auch Desoxyribonukleinsäure genannt, eine Nukleinsäure, die aus Nukleotid-Untereinheiten mit Phosphaten, die an Zucker (Desoxyribose) gebunden sind, besteht. Sie wurde nach ihrer Entdeckung durch Friedrich Miescher im Jahr 1869 benannt. Die Bedeutung dieser Substanz wurde erst etwa 50 Jahre später erkannt, als ein weiterer Schweizer Wissenschaftler, Hermann Muller, die Wirkung von Röntgenstrahlen auf DNA-Moleküle beschrieb. Er fand heraus, dass dies chromosomale Mutationen bei Fruchtfliegen hervorrief. Diese Entdeckung revolutionierte unser Wissen über Genetik und Molekularbiologie.

Die Art und Weise, wie es aufgebaut ist, macht es auch nach Jahren stabil, und die Informationen bleiben intakt, während RNA relativ schnell zerfällt. Es ist auch nicht an der langfristigen Speicherung genetischer Informationen beteiligt wie RNA, hauptsächlich weil es ziemlich stabil ist.

Unterschiede:

Das Verständnis beider Dinge wird uns helfen, ihre Unterschiede zu erfassen, die unten erläutert werden:

• Relative Komplexität:

 Desoxyribonukleinsäure speichert genetisches Material physisch länger als Ribonukleinsäure, aber molekular gesehen sind sie sich sehr ähnlich. Beide gehören zu den Nukleinsäurefamilien, die sich nur in ihrer Struktur unterscheiden, nicht aber in ihrem chemischen Verhalten oder ihren Eigenschaften.

• Aufbau

Desoxyribonukleinsäure ist eine Doppelhelix, während Ribonukleinsäure eine einzelsträngige Konformation aufweist. Diese Eigenschaft macht die DNA stabiler, was bedeutet, dass genetische Informationen über längere Zeiträume gespeichert werden können. Sie spielt auch eine wesentliche Rolle bei der Aufrechterhaltung des richtigen menschlichen Wachstums und der Entwicklung während des gesamten Lebens. Im Gegensatz dazu hat die RNA keine bekannten Funktionen, obwohl viele Wissenschaftler sie immer noch erforschen, um ihre Verwendungsmöglichkeiten herauszufinden.

Der Unterschied zwischen RNA- und DNA-Reinigung

Obwohl beide Substanzen ähnliche strukturelle Einheiten enthalten, sind sie dennoch unterschiedliche Moleküle, die aufgrund ihrer relativen Komplexität unterschiedlich gereinigt werden müssen.

• Essentielle Reinigungstechniken:

Beide Arten von Molekülen müssen gereinigt werden, da dies für den Erfolg aller Experimente unerlässlich ist, die RNA-DNA-Reinigung in ihrer Forschungsarbeit verwenden. Es ist keine Option, sondern eine Notwendigkeit, da selbst geringe Verunreinigungen in der Mischung zu unzuverlässigen Ergebnissen führen, bevor Sie mit Ihrem Experiment beginnen.

• Nicht notwendige Reinigungstechniken:

Andererseits müssen Sie diese Substanzen nicht aufreinigen, wenn sie nur in geringen Konzentrationen vorliegen. Das wird für Ihre Analyse kaum einen Unterschied machen, solange sie in irgendeiner Konzentration vorhanden sind. Nur wenn ihre Konzentration einen bestimmten Wert überschreitet, werden sie signifikant genug, um das Ergebnis Ihrer Analyse maßgeblich zu beeinflussen, sodass eine Aufreinigung ab diesem Punkt notwendig wird.

• Teilsynthesemethoden:

 Sie können andere Substanzen wie Proteine, Lipide und Salze zuerst entfernen, indem Sie sie ausfällen, bevor Sie fortfahren. Dies erleichtert den Reinigungsprozess, da Sie nun nur noch einen Molekültyp entfernen müssen, anstatt mehrerer wie zuvor.

• Erschöpfende Reinigungstechniken:

 Diese Methode wird oft für RNA, aber nicht für DNA verwendet, da sie semi-denaturierend ist, was bedeutet, dass sie doppelsträngige Nukleinsäuren durch Erhitzen der Lösung auf etwa 50 °C teilweise in einzelne aufspaltet. Sie hat den Vorteil, dass sie keine teuren Reagenzien oder Geräte erfordert und mit einfachen Materialien zu Hause durchgeführt werden kann, obwohl es viele verschiedene Methoden für diese Technik gibt, was sie besser macht als nur eine zu verwenden.

• Reinigungschemikalien:

 Die Verwendung der richtigen Chemikalien für Ihre Reinigung ist unerlässlich, da einige RNA- oder DNA-Moleküle beschädigen können. Im Gegensatz dazu haben andere keine Auswirkungen auf sie.

• Kritische Konzentrationen:

Die Konzentration der Nukleinsäure in ihrer Lösung überschreitet normalerweise zehn g/Liter nicht, daher ist sie für einen effizienten Transfer möglicherweise zu verdünnt, wenn Sie versuchen, winzige Mengen davon bei 4-5 g/ml zu reinigen. Es wären viel mehr Schritte erforderlich als sonst, aber heutzutage machen Filtrationsgeräte diesen Schritt einfacher und schneller.

• Verschiedene Reinigungstechniken:

Stellen Sie sicher, dass Sie die am besten geeignete Technik für die Konzentration der zu reinigenden Nukleinsäure verwenden.

• PCR

Die Polymerase-Kettenreaktion ist eine der gängigsten Techniken zur Amplifikation kleiner DNA-Mengen bis zu großen Mengen; obwohl sie nur Ergebnisse im Sub-Gramm-Maßstab liefern würde, kann dies für einige Experimente ausreichen. Andererseits ist sie nicht sehr effizient, da nach vielen Zyklen Verunreinigungen Ihre Probe kontaminieren und sie unbrauchbar machen. Versuchen Sie daher, nicht über zwanzig Zyklen hinauszugehen, es sei denn, Sie haben keine andere Wahl.

Abschluss!

Jetzt, da Sie den Unterschied zwischen RNA- und DNA-Aufreinigung kennen, werden Sie besser verstehen, wie Sie diese in Ihren Experimenten richtig einsetzen.

Das Erinnern dieser Unterschiede wird Ihnen helfen, fundiertere Entscheidungen bei der Durchführung biologischer Analysen beider Molekültypen zu treffen. Es wird die Zuverlässigkeit Ihrer Ergebnisse verbessern und für jeden anderen, der keine Vorerfahrung hat, zugänglicher sein, dies selbst mit wenig Anleitung von einem Experten zu tun.