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シリカ吸着によるDNA分離は、特定の塩の存在下および特定のpH条件下でDNA分子がシリカ表面に結合することに基づくDNA分離法である。[1] [2]
オペレーション
シリカ吸着によって DNA を分離するには、まずサンプルを溶解し、細胞からタンパク質、DNA、リン脂質などを放出します。残った組織は廃棄します。次に、DNA を含む上清を高イオン強度の溶液中のシリカにさらします。表面シラノール基の pKa 以下の pH の緩衝液が存在する場合、DNA 吸着効率が最も高くなります。
DNA がシリカに吸着するメカニズムは完全には解明されていないが、考えられる説明の 1 つは、緩衝液のイオン強度が高いためにシリカ表面の負電荷が減少することである。[引用が必要]この表面電荷の減少により、負に帯電した DNA と負に帯電したシリカ間の静電反発力が低下する。一方、緩衝液は水和イオンを形成することで水の活性も低下させる。これにより、シリカ表面と DNA が脱水状態になる。これらの条件により、DNA がシリカ表面に吸着するのにエネルギー的に有利な状況が生まれる。[引用が必要]
DNA がシリカに結合する仕組みのさらなる説明は、カオトロープとして作用するグアニジニウム塩化物(GuHCl)の作用に基づいています。 [3]カオトロープは、生体分子の周囲の水和殻を破壊することで生体分子を変性させます。これにより、高塩濃度で、正に帯電したイオンが負に帯電したシリカと負に帯電した DNA バックボーンの間に塩橋を形成できるようになります。その後、DNA を高塩とエタノールで洗浄し、最終的に低塩で溶出することができます。
DNAがシリカに結合した後、汚染物質を除去するために洗浄され、最後に溶出緩衝液または蒸留水を使用して溶出されます。[4]
参照
参考文献
- ^ Liu, Lingling; Guo, Zilong; Huang, Zhenzhen; Zhuang, Jiaqi; Yang, Wensheng (2016 年 2 月 25 日). 「リジン官能化シリカ粒子を使用した DNA フラグメントのサイズ選択的分離」. Scientific Reports . 6 : 22029. Bibcode :2016NatSR...622029L. doi :10.1038/srep22029. PMC 4766563. PMID 26911527 .
- ^ Karp, Angela; Isaac, Peter G.; Ingram, David S. (1998). 「シリカゲルベースの膜を使用した核酸の分離: QIAamp スピンカラムの使用に基づく方法」。生物多様性スクリーニングのための分子ツール。pp. 59–63。doi : 10.1007 / 978-94-009-0019-6_14。ISBN 978-94-010-6496-5。
- ^ Thatcher, Stephanie A (2015年1月1日). 「分子検出のためのDNA/RNA調製」.臨床化学. 61 (1): 89–99. doi :10.1373/clinchem.2014.221374. PMID 25451869.
- ^ Tan, Siun Chee; Yiap, Beow Chin (2009 年 1 月). 「DNA、RNA、タンパク質抽出: 過去と現在」. BioMed Research International . 2009 (1). doi : 10.1155/2009/574398 . PMC 2789530 .