Τι είναι η εξαγωγή RNA;

Η εκχύλιση ριβονουκλεϊκού οξέος (RNA) είναι μια εργαστηριακή διαδικασία που χρησιμοποιείται συνήθως στη μοριακή βιολογική έρευνα. Με την απομόνωση κλώνων RNA, οι ερευνητές μπορούν να μελετήσουν τα γενετικά συστατικά μιας ποικιλίας οργανισμών, από βακτήρια έως ανθρώπους. Αν και το δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ (DNA) είναι το πιο κοινό νουκλεϊκό οξύ που σχετίζεται με τη γενετική έρευνα, το RNA είναι η σύνδεση μεταξύ του DNA και των κυτταρικών πρωτεϊνών που είναι υπεύθυνες για μια ποικιλία δομικών ρόλων. Η εξαγωγή του RNA επιτρέπει στους επιστήμονες να μελετήσουν το μονοπάτι από τις πληροφορίες DNA προς την παραγωγή πρωτεΐνης και τη λειτουργία των κυττάρων.

Τα νουκλεϊκά οξέα, με τη μορφή DNA και RNA, κρατούν τις γενετικές πληροφορίες που είναι απαραίτητες για τη λειτουργία και την αναπαραγωγή των κυττάρων. Το ριβονουκλεϊκό οξύ, ή RNA, είναι ο σύνδεσμος μεταξύ του DNA και των πρωτεϊνών των κυττάρων. Συγκεκριμένοι τύποι RNA αντιγράφουν συγκεκριμένα τμήματα DNA για να βοηθήσουν στο σχηματισμό τέτοιων πρωτεϊνών. Η παρακολούθηση της διαδρομής μεταξύ του DNA και των πρωτεϊνών των κυττάρων βοηθά τους ερευνητές να κατανοήσουν τη γονιδιακή ρύθμιση και τη σύνθεση πρωτεϊνών μέσα στα μεμονωμένα κύτταρα. Οι διαδικασίες που διευκολύνουν την εξαγωγή RNA και διασφαλίζουν τη σταθερότητα του δείγματος παρέχουν στους ερευνητές ένα μέσο για να ακολουθήσουν την πορεία μεταξύ DNA και RNA.

Κατά την εκχύλιση RNA, τα βιολογικά δείγματα μειώνονται και καθαρίζονται σε τέτοιο βαθμό που το RNA απομονώνεται για μετέπειτα εξέταση. Μοριακά συστατικά, όπως πρωτεΐνες, RNA και DNA, κατανέμονται ή απομονώνονται σε διαφορετικούς χρόνους, επιτρέποντας την εξαγωγή συγκεκριμένων τύπων RNA. Διαφορετικοί τύποι ιστών και κυττάρων απαιτούν διαφορετικές μεθόδους εξαγωγής RNA. Ενώ υπάρχει μια ποικιλία μεθόδων για την εκχύλιση RNA, η πιο κοινή χρήση φυγοκέντρησης για την ανάμειξη βιολογικών δειγμάτων με διάφορες χημικές ενώσεις, γνωστές συλλογικά ως μετουσιωτικά.

Μια κοινή μέθοδος εκχύλισης RNA είναι η εκχύλιση φαινόλης-χλωροφορμίου, επίσης γνωστή ως PC ή PCIA. Χρησιμοποιώντας αυτή τη μέθοδο, τα δείγματα ιστών αναμιγνύονται με ίσα μέρη φαινόλης και χλωροφόρμιου. Γνωστό ως διφασικό μείγμα, το διάλυμα φυγοκεντρείται σε διάλυμα μετουσίωσης. Προκύπτουν δύο φάσεις, με την πρώτη να είναι η υδατική φάση και η δεύτερη να είναι η οργανική φάση. Κατά τη διάρκεια της υδατικής φάσης λαμβάνει χώρα η εκχύλιση RNA, με τη βοήθεια της καθίζησης με αιθανόλη.

Άλλες μέθοδοι για την εξαγωγή RNA ποικίλλουν, ανάλογα με το μέγεθος του δείγματος, τον τύπο ιστού και το εάν απαιτείται ολικό ή μερικό RNA. Για δείγματα ζυμομυκήτων, φυτών ή ζώων, πλήρες RNA ή ολικό ευκαρυωτικό RNA, απαιτούνται δείγματα. Τα βακτήρια, από την άλλη πλευρά, απαιτούν ολικό προκαρυωτικό RNA. Κάθε τύπος RNA απαιτεί διαφορετική μέθοδο προετοιμασίας, εκχύλισης και αποθήκευσης δείγματος.

Οι επιπλοκές με την εκχύλιση RNA είναι συχνές και γενικά σχετίζονται με την αποικοδόμηση του RNA μετά την εκχύλιση. Τα ένζυμα ριβονουκλεάσης που υπάρχουν συνήθως σε δείγματα ιστών αποικοδομούν γρήγορα το RNA. Εάν δεν χρησιμοποιηθεί γρήγορα, η αποικοδόμηση του RNA μπορεί να καταστήσει ένα δείγμα άχρηστο. Σε απάντηση, πολλές μέθοδοι εκχύλισης RNA περιλαμβάνουν βήματα για την προετοιμασία δειγμάτων για αποθήκευση, τόσο πριν όσο και μετά την εκχύλιση, για τη μείωση ή την επιβράδυνση της διάσπασης του RNA.