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15.9: DNA 분리
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Biology

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DNA Isolation
 
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15.9: DNA Isolation

15.9: DNA 분리

DNA from cells is required for many biotechnology and research applications, such as molecular cloning. To remove and purify DNA from cells, researchers use various methods of DNA extraction. While the specifics of different protocols may vary, some general concepts underlie the process of DNA extraction.

The Process

First, cells need to be lysed—broken open—to release the DNA into solution. Cells can be physically lysed using equipment such as a homogenizer, sonicator, or bead beater, which grind or otherwise apply force to break the cells open. Often, substances such as detergent are added during lysis to chemically disrupt the lipid-based cell membranes—helping release the DNA from the nucleus and cell. The spinning in a centrifuge sediments the cell debris to the bottom, and the lysate—containing cellular materials—is collected for further processing.

The DNA must then be separated from other cellular molecules, such as RNA and proteins. Therefore, enzymes such as RNase and Proteinase K are often added during or after lysis to degrade RNA and proteins, respectively. Additionally, organic solvents such as phenol and chloroform are commonly used to separate DNA from protein. Typically, the sample is vortexed with phenol-chloroform and then centrifuged to separate the aqueous and organic phases in the tube. The DNA-containing aqueous phase at the top can then be pipetted off, leaving behind the protein in the organic phase.

Salts are often added during DNA extraction to stabilize the DNA and assist in precipitating it out of solution. A standard method of DNA precipitation is to add ice-cold alcohol, such as ethanol or isopropanol, to the sample. This causes the DNA to form a white, cloudy precipitate within the liquid in the tube.

The sample is then spun in a centrifuge, causing the DNA precipitate to collect at the bottom of the tube as a pellet. The pellet is washed by removing the liquid, washing in alcohol, and spinning it again. After the final wash, the pellet is re-suspended in a buffer—creating an aqueous solution of purified DNA that is ready to be studied or used in biotechnology.

세포에서 DNA는 분자 복제와 같은 많은 생명 공학 및 연구 응용 프로그램에 필요합니다. 세포에서 DNA를 제거하고 정화하기 위해 연구자들은 다양한 DNA 추출 방법을 사용합니다. 다른 프로토콜의 세부 사항은 다를 수 있지만, 일부 일반적인 개념은 DNA 추출의 과정을 기초.

프로세스

첫째, 세포는 DNA를 용액으로 방출하기 위해 부서진 열린 분해되어야 합니다. 세포는 균질화, 초음파 처리기 또는 비드 비터와 같은 장비를 사용하여 물리적으로 용해될 수 있으며, 이는 세포를 열어 놓고 분쇄하거나 기타 힘을 가하는 것입니다. 종종, 세제와 같은 물질은 지질 기반 세포막을 화학적으로 방해하기 위해 용해 중에 첨가되어 핵과 세포에서 DNA를 방출하는 데 도움이됩니다. 원심분리기 퇴적물에서 회전하면 세포 이물질을 바닥에 대고 세포 물질을 함유하는 용액은 추가 처리를 위해 수집됩니다.

DNA는 RNA와 단백질과 같은 그밖 세포 분자에서 그 때 분리되어야 합니다. 따라서, RNase 와 Proteinase K와 같은 효소는 종종 각각 RNA와 단백질을 저하시키기 위하여 리시스 도중 또는 후에 추가됩니다. 또한 페놀 및 클로로폼과 같은 유기 용매는 일반적으로 DNA를 단백질과 분리하는 데 사용됩니다. 전형적으로, 시료는 페놀 클로로폼으로 소용돌이를 낸 다음 원심분리되어 튜브내의 수성 및 유기상을 분리한다. 상단에 있는 DNA 함유 수성 상은 그 때 기름부음이 떨어져 유기 상에 있는 단백질을 남겨두는 수 있습니다.

염은 DNA 추출 중에 DNA를 안정화시키고 용액에서 침전시키는 데 도움을 주기 위해 종종 첨가됩니다. DNA 강수량의 표준 방법은 에탄올 이나 이소프로판올과 같은 얼음 감기 알코올을 샘플에 첨가하는 것입니다. 이것은 DNA가 관내 액체 내의 백색, 흐린 침전을 형성하는 원인이 됩니다.

견본은 그 때 원심분리기에서 돌로, 탄환으로 관의 바닥에 수집하는 DNA 침전물을 일으키는 원인이 됩니다. 펠릿은 액체를 제거하고, 알코올로 세척하고, 다시 회전하여 세척됩니다. 최종 세척 후, 펠릿은 완충제에서 다시 매달려 생명 공학에서 연구하거나 사용할 준비가 된 정제 된 DNA의 수성 용액을 만듭니다.

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