المهنية في صناعة الخرز المغناطيسي الحيوي
كيفية التمييز بين الحمض النووي البلازميد والحمض النووي الكروموسومي أثناء الاستخلاص?
استخراج الحمض النووي البلازميد هي تقنية أساسية ومهمة في أبحاث البيولوجيا الجزيئية. يكمن مفتاح تمييز DNA البلازميد عن الحمض النووي الكروموسومي في اختلافهما في الخواص الفيزيائية والكيميائية. فيما يلي عدة طرق شائعة للتمايز.
1. التحلل القلوي
يعد التحلل القلوي أحد أكثر الطرق المستخدمة على نطاق واسع لاستخراج DNA البلازميد. يعتمد مبدأها على الاختلافات في البنية الطوبولوجية بين الحمض النووي الصبغي والحمض النووي البلازميد. يتعطل جدار الخلية البكتيرية وغشاء الخلية في بيئة قلوية قوية, إطلاق الحمض النووي الكروموسومي والحمض النووي البلازميد. يتم تدمير البنية الحلزونية المزدوجة للحمض النووي الخطي وتشويهها, في حين أن DNA البلازميد الدائري مغلق تساهميًا, على الرغم من التشويه تحت القلوية القوية(الرقم الهيدروجيني 12.6) شروط, لا يزال لديه فرعين متكاملين متشابكين ومرتبطين بشكل وثيق. عندما يكون الرقم الهيدروجيني 4.8 خلات البوتاسيوم(أو خلات الصوديوم) تتم إضافة محلول عازل عالي الملح لاستعادة الحياد, يتم إعادة تكوين DNA البلازميد الدائري المغلق تساهميًا بسرعة, بينما يتجدد DNA الكروموسومي الخطي ببطء. البروتينات البكتيرية, تمزق جدران الخلايا, وسوف يتشابك الحمض النووي الصبغي المشوه في مجمعات كبيرة, والتي تكون مغطاة بكبريتات دوديسيل الصوديوم(الحزب الديمقراطي الصربي). يمكن استعادة DNA البلازميد من المادة الطافية بعد الطرد المركزي لإزالة المادة الطافية.
2. تحلل الغليان
يعد التحلل بالغليان مناسبًا بشكل خاص للبلازميدات الصغيرة التي يقل حجمها عن 15 كيلو بايت. تتضمن هذه الطريقة تعليق البكتيريا في مخزن مؤقت يحتوي على Triton X-100 والليزوزيم الذي يمكنه هضم جدار الخلية, ثم التسخين إلى 100 درجة مئوية ليسبب التحلل. لا يؤدي التسخين إلى تدمير جدار الخلية فحسب، بل يساعد أيضًا في فك تشابك قاعدة الحمض النووي وتشويه البروتينات والحمض النووي الصبغي. الحمض النووي البلازميد الدائري المغلق لا ينفصل عن بعضه البعض لأن العمود الفقري للفوسفوديستر متشابك في بنية طوبولوجية. عندما تنخفض درجة الحرارة, تعود قواعد الحمض النووي الدائري المغلق إلى مواقعها, تشكيل جزيء فائق. يمكن استعادة الحمض النووي البلازميدي من المادة الطافية بعد الطرد المركزي لإزالة البروتينات النووية الصبغية المشوهة.
3. عملية استخراج صغيرة الإعدادية بخطوة واحدة
يعتمد الاستخلاص المصغر بخطوة واحدة على حقيقة أن الحمض النووي الصبغي البكتيري أكبر بكثير من الحمض النووي البلازميد. يتم تقطيع الحمض النووي الصبغي البكتيري إلى أحجام مختلفة من الأجزاء الخطية التي تلتصق بحطام الخلية وتصبح مشوهة تحت القوة الميكانيكية. على الرغم من أن DNA البلازميد تم تشويهه أيضًا, فإنه يتجدد بسرعة بعد اختفاء القوة الميكانيكية, تبقى قابلة للذوبان في المحلول, بينما يتجدد الحمض النووي الصبغي البكتيري ببطء, تشكيل هيكل شبكي غير قابل للذوبان. يمكن فصل الحمض النووي البلازميدي عن طريق الطرد المركزي عالي السرعة.
4. تطبيق أعمدة التنقية
تتكون أعمدة التنقية بشكل عام من طبقة من غشاء السيليكون, والتي يمكن أن تمتص الحمض النووي بشكل انتقائي, وهذه العملية قابلة للعكس. تصبح مجموعات السيلانول الموجودة على سطح غشاء السيليكون مشحونة بشكل سلبي بعد تفككها في المحلول, تشكيل جسر كهربائي مع أيونات الملح موجبة الشحنة والحمض النووي سالب الشحنة, وبالتالي امتصاص الحمض النووي. يمتص غشاء السيليكون الحمض النووي بشكل انتقائي في ظل ظروف الحموضة العالية والمنخفضة الملح, ويطلق غشاء السيليكون الحمض النووي في ظل ظروف درجة الحموضة العالية منخفضة الملح, .
5. استخلاص الحمض النووي بطريقة الخرز المغناطيسي
ترتبط جزيئات الحمض النووي بالجزيئات الموجبة الشحنة (مثل المجموعات الكيميائية الموجبة الشحنة) على سطح الخرز المغناطيسي من خلال العمود الفقري الفوسفاتي المشحون سالبًا عبر الارتباط الكهروستاتيكي عند درجة حموضة محددة, تركيز الملح, ودرجة الحرارة. وهذا الربط محدد, التأكد من أن جزيئات الحمض النووي المستهدفة فقط هي التي ترتبط بالخرز المغناطيسي. في بعض الحالات, مثل متى ربط (البولي ايثيلين جلايكول) وتضاف أيونات الملح, يخضع تشكيل جزيئات الحمض النووي لتغيرات جذرية. يتم ضغط الحالة الخطية إلى حالة كروية ملتفة, مما يجعل ربط الحمض النووي أسهل بالخرز المغناطيسي. في نفس الوقت, تخضع جزيئات الحمض النووي ذات الأطوال المختلفة لهطول الأمطار الانتقائي تحت تأثير PEG وأيونات الملح, وبالتالي تحقيق فصل شظايا الحمض النووي ذات الأحجام المختلفة.
طريقة الخرزة المغناطيسية المزدوجة: هذه تقنية تم تطويرها بناءً على مبدأ استخراج البلازميد, باستخدام نوعين من الخرز المغناطيسي بوظائف مختلفة. يتم استخدام الخرزة المغناطيسية لإزالة الحطام البكتيري بعد التحلل, بينما يتم استخدام الخرزة المغناطيسية II للفصل المحدد لجزيئات الحمض النووي. تحت تأثير تحلل العازلة, SDS يجمع مع الحطام البكتيري, البروتينات, والشوائب الأخرى لتكوين بوتاسيوم غير قابل للذوبان (أو الصوديوم) مجمع راسب الملح, والتي لها شحنة موجبة بسبب اتحاد كمية كبيرة من K+ (أو نا+). حبة مغناطيسية I, مع عدد كبير من الخرز المغناطيسي متعدد الكربوكسيلات سالب الشحنة, يمكن أن يمتص الشوائب على وجه التحديد من خلال الامتزاز الكهروستاتيكي والتنسيق مع K المشحونة بشكل إيجابي+ (أو نا+) معقد. تحتوي الخرزة المغناطيسية II على سطح معدل بمجموعات السيلانول الوفيرة, والتي يمكنها امتصاص الأحماض النووية على وجه التحديد في بيئة مذيبة للكحول, على أساس هذا المبدأ, يمكن تحقيق الفصل المحدد للحمض النووي البلازميد.
يمكن فصل الحمض النووي البلازميدي بشكل فعال عن الخلايا المضيفة ويمكن ضمان نقائه وسلامته بالطرق المذكورة أعلاه, إرساء أساس متين لتجارب البيولوجيا الجزيئية اللاحقة.
مزود
شركة شنغهاي لينغجون للتكنولوجيا الحيوية, المحدودة.تأسست في 2016 وهي شركة متخصصة في تصنيع المواد المغناطيسية الحيوية وكواشف استخلاص الحمض النووي.
لدينا خبرة غنية في استخراج وتنقية الحمض النووي, تنقية البروتين, فصل الخلايا, التألق الكيميائي والمجالات التقنية الأخرى.
منتجاتنا تستخدم على نطاق واسع في العديد من المجالات, مثل الفحوصات الطبية, الاختبارات الجينية, البحوث الجامعية, التكاثر الوراثي, وهكذا. نحن لا نقدم المنتجات فحسب، بل يمكننا أيضًا إجراء تصنيع المعدات الأصلية, أوديإم, وغيرها من الاحتياجات. إذا كان لديك حاجة ذات صلة, لا تتردد في الاتصال بنا علىsales01@lingjunbio.com.
