Comprendre les différences entre la purification de l'ARN et de l'ADN

Purification d'ARN et d'ADN est un composant essentiel des cellules. Les cellules ont besoin d'enzymes pour produire ces deux molécules. Elles en ont également besoin pour d'autres fonctions cellulaires, telles que la construction de protéines et la régulation de l'expression génique. Cependant, ces bimolécules peuvent être très difficiles à étudier expérimentalement en raison de rôles cellulaires cruciaux, principalement lorsqu'elles sont purifiées à partir d'organismes vivants. Il y a beaucoup de choses liées à cela qui doivent être comprises.

Il existe une différence fondamentale entre la purification de l'ARN et celle de l'ADN, qui réside dans leur complexité. Les deux molécules doivent être purifiées, car toute impureté indésirable dans l'échantillon peut rendre toutes les expériences futures inutiles. Ceci souligne la nécessité de comprendre et de mettre en œuvre des techniques de purification de l'ARN et de l'ADN.

Qu'est-ce que l'ARN ?

L'ARN signifie acide ribonucléique, ce qui signifie acide désoxyribonucléique (ADN) sans le désoxy à la fin. Il a été découvert par Friedrich Miescher, qui l'a trouvé à l'intérieur de cellules spermatiques. Néanmoins, il n'en a compris l'importance que bien des années plus tard, lorsqu'il est devenu un acide nucléique essentiel à la synthèse des protéines. C'est un porteur d'information ou un messager contenant des instructions utilisées par la cellule pour fabriquer quelque chose d'utile.

L'ARN n'est pas très stable et se dégrade rapidement, il doit donc être remplacé régulièrement. Cette molécule ne participe généralement pas non plus au stockage à long terme des informations génétiques comme le fait l'ADN, car elle est de courte durée.

Qu'est-ce que l'ADN?

Aussi connu sous le nom d'acide désoxyribonucléique, un acide nucléique composé de sous-unités de nucléotides avec des phosphates liés à des sucres (désoxyribose). Il a été nommé d'après sa découverte par Friedrich Miescher en 1869. L'importance de cette substance n'a été réalisée qu'environ 50 ans plus tard, lorsqu'un autre scientifique suisse, Hermann Muller, a décrit l'effet des rayons X sur les molécules d'ADN. Il a découvert que cela produisait des mutations chromosomiques chez les drosophiles. Cette découverte a transformé notre connaissance de la génétique et de la biologie moléculaire.

Sa structure le rend stable même après des années, et l'information reste intacte alors que l'ARN se dégrade relativement rapidement. Il ne participe pas non plus au stockage à long terme de l'information génétique comme l'ARN, principalement parce qu'il est assez stable.

Différences :

Comprendre ce que sont ces deux choses nous aidera à saisir leurs différences qui sont expliquées ci-dessous :

• Complexité relative :

 L'acide désoxyribonucléique stocke physiquement le matériel génétique plus longtemps que l'acide ribonucléique, mais ils sont très similaires sur le plan moléculaire. Tous deux appartiennent à la famille des acides nucléiques et ne diffèrent que par leur structure, et non par leur comportement ou leurs caractéristiques chimiques.

• Structure

L'acide désoxyribonucléique est une double hélice, tandis que l'acide ribonucléique a une conformation simple brin. Cette propriété rend le premier plus stable, ce qui permet de stocker des informations génétiques pendant de longues périodes. Il joue également un rôle essentiel dans le maintien de la croissance et du développement humains tout au long de la vie. En revanche, ce dernier n'a aucun rôle connu, bien que de nombreux scientifiques continuent de le rechercher pour en découvrir les utilisations.

La différence entre la purification de l'ARN et de l'ADN

Bien que les deux substances contiennent des unités structurelles similaires, ce sont toujours des molécules différentes qui doivent être purifiées différemment en raison de leur complexité relative.

• Techniques de purification essentielles :

Les deux types de molécules doivent être purifiés car il est essentiel au succès de toute expérience utilisant la purification d'ARN et d'ADN dans leurs travaux de recherche. Ce n'est pas une option, mais une nécessité, car même de petites impuretés dans le mélange entraîneront des résultats peu fiables avant de commencer votre expérience.

• Techniques de purification pas nécessaires :

D'un autre côté, vous n'avez pas besoin de purifier ces substances si elles ne sont présentes qu'à des concentrations déficientes. Cela ne fera pas une grande différence dans votre analyse, à condition qu'elles soient présentes à certains niveaux. Ce n'est que lorsque leur concentration dépasse un certain seuil qu'elles deviennent suffisamment significatives pour affecter considérablement le résultat de votre analyse, la purification devient alors nécessaire.

• Techniques de purification partielle :

 Vous pouvez d'abord éliminer d'autres substances telles que les protéines, les lipides et les sels en les précipitant avant de continuer. Cela facilitera le processus de purification car vous n'aurez plus qu'à éliminer un seul type de molécule au lieu de plusieurs comme auparavant.

• Techniques de purification exhaustives :

 Cette méthode est souvent utilisée pour l'ARN mais pas pour l'ADN car elle est semi-dénaturante, ce qui signifie qu'elle décompose partiellement les acides nucléiques double brin en simple brin en chauffant la solution à environ 50 °C. Elle a l'avantage de ne pas nécessiter de réactifs ou d'équipement coûteux pour être réalisée à la maison avec des matériaux simples, bien qu'il existe de nombreuses méthodes différentes pour cette technique, ce qui la rend meilleure que d'en utiliser une seule.

• Réactifs chimiques de purification :

 L'utilisation des bons produits chimiques pour votre purification est essentielle car certains peuvent endommager les molécules d'ARN ou d'ADN. En revanche, d'autres n'auront aucun effet sur elles.

• Concentrations critiques :

La concentration d’acide nucléique dans leur solution n’excède généralement pas dix g/litre, elle peut donc être trop diluée pour un transfert efficace si vous essayez d’en purifier de très petites quantités à 4-5 g/ml. Cela nécessiterait plus d’étapes qu’il ne serait autrement nécessaire, mais de nos jours, les dispositifs de filtration rendent cette étape plus simple et plus rapide.

• Différentes techniques de purification :

Assurez-vous d'utiliser la technique la plus appropriée en fonction de la concentration d'acide nucléique que vous essayez de purifier.

• PCR

La réaction en chaîne par polymérase est l'une des techniques les plus courantes pour amplifier de petites quantités d'ADN jusqu'à des quantités importantes ; bien qu'elle ne produirait que des résultats à l'échelle du sous-gramme, cela peut suffire pour certaines expériences. D'autre part, elle n'est pas très efficace car, après de nombreux cycles, les contaminants contamineront votre échantillon et le rendront inutile, il faut donc essayer de ne pas dépasser vingt cycles à moins de n'avoir pas d'autre choix.

Pour conclure !

Maintenant que vous connaissez la différence entre la purification de l'ARN et celle de l'ADN, vous comprendrez mieux comment les utiliser correctement dans vos expériences.

Se souvenir de ces différences vous aidera à prendre des décisions plus éclairées lors de la réalisation d'analyses biologiques sur les deux types de molécules. Cela améliorera la fiabilité de vos résultats et rendra ces analyses plus accessibles à toute personne n'ayant aucune expérience préalable, avec peu de conseils d'un expert.