science >> Wetenschap >  >> Biologie

Chemische stoffen gebruikt in DNA-analyse

De analyse van DNA omvat verschillende soorten moleculaire experimenten en biologische procedures. DNA is een fragiele en gecompliceerde grondstof, dus voor het hanteren en analyseren ervan is de beste en zuiverste bereiding van chemicaliën vereist. Afhankelijk van de analyse zijn honderden chemicaliën, van zure en basische oplossingen tot buffers en kleurstoffen, betrokken bij de studie van DNA. Begrijpen waarom sommige chemicaliën worden gebruikt, zijn de sleutel tot het uitvoeren van succesvolle experimenten en het verkrijgen van nauwkeurige, betrouwbare en reproduceerbare resultaten.

Ethyleendiaminetetraacetaat voor DNA-zuivering

Drie soorten DNA worden gezuiverd voor wetenschappelijk werk: DNA uit de genoom (genomisch DNA), het gehele DNA uit de cel (totaal DNA) of uit plasmiden, die zichzelf kunnen vermenigvuldigen. Totale zuivering van DNA in cellen maakt gebruik van chemicaliën die de vernietiging van de vele membranen van een cel tijdens cellysis mogelijk maken. Het chemische ethyleendiaminetetraacetaat (EDTA) wordt vaak gebruikt om magnesiumionen weg te nemen, die nodig zijn om de stijfheid van celwanden te handhaven, waardoor deze verzwakken totdat ze instorten of scheuren, waardoor de celinhoud en het DNA worden vrijgegeven voor analyse. Bovendien beschermt en behoudt EDTA de integriteit van DNA door het remmen van enzymen die normaal in de cel aanwezig zijn, waardoor het DNA kan worden gefragmenteerd en onbruikbaar.

Magneisum Chloride voor DNA-amplificatie

polymerasekettingreactie (PCR) is een geavanceerde analysemethode die wordt gebruikt om enkele duizenden exemplaren van een DNA-molecuul te amplificeren, maar het is vol met technische problemen en onnauwkeurigheden. Veel wetenschappers voeren daarom routinematig verschillende sets van PCR uit om de meest optimale conditie en parameters te vinden voor een bepaald gen van interesse. Eén chemische stof die wordt gebruikt om een ​​dergelijke optimalisatie uit te voeren, is magnesium, dat het DNA-polymerase-enzym stabiliseert dat wordt gebruikt bij PCR en dat fungeert als een essentiële co-factor voor de activiteit van het enzym. Voor PCR's wordt magnesium gebruikt in de vorm van een magnesiumchloride-buffer.

Ethidiumbromide voor DNA-kleuring

Ethidiumbromide is een kleurstof die zich bindt aan DNA door tussen de nucleotiden in te glippen een dubbele DNA-helix in een proces dat bekend staat als intercalatie. Deze kleurstof kan dan worden belicht met een ultravioletlamp, zodat het DNA waaraan het ethidiumbromide is gebonden, kan worden gevisualiseerd. Er is echter ten minste 1 nanogram DNA vereist om het ethidiumbromide op de juiste wijze te kunnen zien, daarom is het één manier om PCR-geamplificeerd DNA te detecteren. Hoewel goedkoop en veel gebruikt, is het ook een mutageen chemische stof waarvan bekend is dat het kanker veroorzaakt, dus het gebruik ervan in laboratoria is sterk gereguleerd en veel wetenschappers gaan over op het gebruik van minder giftige alternatieven.