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基础知识:苯酚萃取DNA的作用

被拉扯的牙的图象作为代表酚提取DNA的词的戏剧

DNA的苯酚提取是一种常用的方法,用于从核酸中除去蛋白质,例如,在基因组DNA制备期间从细胞裂解物中除去蛋白质。它常用,但不太了解。

如果你想知道苯酚提取如何工作......阅读。

使用苯酚提取DNA:基本方案

我将开始快速概述苯酚提取DNA的表达。首先,将量的苯酚加入含有蛋白质的含水汤和待纯化的DNA。

由于苯酚和水被不混溶(即,当混合时不形成均匀的混合物),因此两阶段形式:

  1. 水相(A.K.A.水相);和
  2. 苯酚相。

苯酚是两个液体的密集,所以它坐在底部。

然后彻底混合阶段。这迫使苯酚进入水层,在水层中形成液滴的乳液。水相中的蛋白质是变性并将其分配到苯酚中,而DNA停留在水中。

首先,有点溶剂

解释如何将苯酚的添加可以分离DNA和蛋白质,我们需要简要接触溶剂。这是化学比特......忍受我。

溶剂是一种物质,通常是液体,可溶解其他物质。宽泛地,可以根据其极性对溶剂进行分类,这取决于分子中电子密度的传播的极端。

水是一种非常极性溶剂,因为氧原子是非常电极的,所以它“吸取”电子朝向它并远离氢,在氧气上产生轻微的负电荷和氢氢物上的轻微阳性(图1)。也就是说,分子内的电荷是“偏振”。

基础知识:苯酚萃取DNA的作用
图1。苯酚VS水的极性。

苯酚比水更少于极性分子。虽然它具有高电负电氧,但是由苯环抵消,这也是非常电极的,因此氧气周围没有电子密度的浓度。也就是说,电荷在苯酚分子中并不是如此偏振。

DNA最易溶于水相

那么与DNA和蛋白质的分离有什么关系?

通常,极性(带电)化合物在极性溶剂中最佳溶解,非极性分子在不太极性或非极性溶剂中最佳溶解。

由于其磷酸盐骨架上的负电荷,DNA是极性分子,因此它是非常易溶的水,苯酚的较少。因此,当混合水(+ DNA +蛋白)和苯酚时,DNA不溶于苯酚。相反,它保留在水相中。

苯酚翻转蛋白质的溶解度

但是,蛋白质完全是一个不同的故事。如您所知,蛋白质由长链组成的氨基酸。由于侧链的性质,每个氨基酸具有其特定的特征。一些,(例如,苯丙氨酸,亮氨酸和色氨酸)是非极性的,因为它们的侧链不含带电实体。相反,含有带电实体的侧链的氨基酸(例如,谷氨酸,赖氨酸和组氨酸)是极性的。

侧链的极性差异是生物学上重要的,因为它们在很大程度上决定了肽如何折叠成功能蛋白质。

基础知识:苯酚萃取DNA的作用
图2.。通过苯酚分离DNA和蛋白质。

简而言之,链条折叠,使得尽可能多的侧链比溶剂在蛋白质内(远离溶剂)。相反,侧链与溶剂相似的极性设置在外面(图2,面板1)。

思考的另一种方式是极性侧链是亲水的,并且非极性是疏水性的。疏水侧链在内部隐藏,外面的亲水链。

在细胞中,细胞质蛋白根据水的影响折叠。然而,蛋白质折叠在暴露于较低的极性溶剂时改变,如苯酚(图2,面板2)。

简而言之,蛋白质翻转内,因为较少的极性残留物(通常隐藏在内部)现在想要与较低极性酚相互作用。

相反,一些非常极化的残留物可以翻转到球状蛋白的内部,以防止不合适的新溶剂。

简而言之,蛋白质由苯酚提供的新溶剂环境永久地变性。

虽然蛋白质外部的极性残留物使它们可溶于水中,但酚类诱导的折叠变化迫使苯酚有利的残留物到外部。蛋白质现在更易溶于苯酚,而不是水相。

这是DNA苯酚提取的基础。将酚可溶性蛋白质分配给苯酚阶段,同时如上所述,水溶性,极性DNA分子保持在水相(图2,面板3)中。

一旦你获得了水性DNA,就可以使用乙醇沉淀从水相中萃取。

谨慎一句话

苯酚是一种有毒和腐蚀性的有毒化学品。它可以迅速引起严重的灼伤,应以极度保重处理。(1)由于苯酚的危险,应给出对替代方法的考虑。盐酸盐是DNA提取的一种方法,可避免使用诸如苯酚等危险试剂。(2,3)

最后的想法

本文概述了DNA的苯酚提取。阅读我们的相关文章更深入地看看苯酚/氯仿提取的实际方面,包括DNA和RNA萃取之间的差异,使用pH的重要性以及为何使用氯仿。

参考

  1. 有毒物质和疾病登记处的机构。苯酚的医疗管理指南。访问了2021年10月14日。
  2. Miller SA,Dykes DD,Polesky HF。(1988)从人核细胞中提取DNA的简单盐化方法核酸res.16.(3):1215。
  3. Javadi A,Shamaei M,Mohammadi Ziazi L,。(2014)不同临床样本中的两个基因组DNA提取方法的验证研究Tanaffos.13.(4):41-47。

进一步阅读

  1. Kirby,Ks。(1957)脱氧核糖核酸分离的一种新方法:脱氧核糖核酸与蛋白质键性质的证据Biochem J.66.(3)495-504。
  2. Pusztai A.(1966)蛋白质与其他聚电解质的相互作用在含有不同pH值的苯酚和水性缓冲液的两相体系中Biochem J.99.(1):93-101。
  3. 苯酚提取。访问了2021年10月14日。

最初于2008年2月12日发布。2021年10月12日更新和修订。

图像信用:John Goode.

45评论

  1. elif dikkaya 2019年11月26日上午10:29

    非常感谢



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