Tách chiết DNA/RNA sử dụng phương pháp cột silica và từ tính

Table of Contents

Tách chiết DNA/RNA (nucleic axit) là phương pháp cơ bản được sử dụng phổ biến trong sinh học phân tử nhằm thu nhận DNA, RNA tinh sạch. Quá trình này được xem là điểm khởi đầu quan trọng cho nhiều ứng dụng từ nghiên cứu cơ bản đến việc phát triển các phương pháp sàng lọc trong chẩn đoán, điều trị bệnh. Phương pháp tách chiết đã ứng dụng để hỗ trợ cho nhiều kỹ thuật sinh học phân tử như: giải trình tự bộ gen, phát hiện vi khuẩn và virus trong môi trường và xác định quan hệ huyết thống, …

Hiện nay, sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật các nhà khoa học đòi hỏi nhiều phương pháp giúp giảm thiểu thao tác, rút ngắn thời gian làm việc, nâng cao hiệu quả và chất lượng thu được. Nhiều phương pháp tách chiết được sử dụng như: tách chiết bằng phương pháp tủa, ly tâm đẳng tỉ trọng, tách chiết thô, tách chiết cột, tách chiết từ, sử dụng hạt trao đổi anion… Phụ thuộc vào mục đích tách chiết người sử dụng sẽ lựa chọn phương pháp tách chiết phù hợp. Trong các phương pháp tách chiết hiện nay tách chiết cột và tách chiết từ là hai phương pháp được sử dụng phổ biến.

Tách chiết DNA/RNA bằng phương pháp cột silica

Tách chiết cột là phương pháp cho hiệu suất thu hồi và độ tinh sạch DNA cao. Nguyên tắc tách chiết cột silica dựa trên hoạt động của muối chaptropic (bao gồm guanidine HCl, guanidine thiocyanate, urea, và lithium perchlorate) sẽ làm mất ổn định liên kết hydro, lực Van Der Walls và tương tác kị nước tạo điều kiện để chuyển nucleic axit lên màng silica. Sau đó tiến hành rửa các thành phần tạp nhiễm còn sót lại trên màng và ly tâm làm khô cột. Cuối cùng thu nhận nucleic axit tinh sạch nhằm mục đích sử dụng tiếp theo hoặc lưu trữ ở -200C. Quy trình chung thường thực hiện như sau:

Nguyên lí tách chiết cột
Hình 1: Quy trình chung trình tách chiết ADN bằng cột silica đơn giản. (Nguồn: http://www.yeastern.com/)

Ly giải tế bào

Tùy thuộc vào thành phần và tính chất của mẫu tách chiết khác nhau và mục tiêu tách chiết DNA hay RNA mà sử dụng các loại đệm ly giải phù hợp với mẫu tách chiết. Sau đó bổ sung proteinase K và ủ ở 720C nhằm hỗ trợ phá màng tế bào và tách nucleic axit ra khỏi thành phần protein của tế bào.

Quá trình gắn

Sau quá trình tách nucleic axit hỗn hợp sau ly giải được chuyển lên cột silica. Lúc này, các muối chaotropic nồng độ cao hỗ trợ quá trình gắn acid nucleic lên màng. Các thành phần tạp nhiễm khác không thể gắn lên màng nên được loại bỏ thông qua bước ly tâm. Trong quá trình này Ethanol nồng độ cao thường được bổ sung để hỗ trợ quá trình gắn tế bào đạt chất lượng tốt hơn.

Quá trình rửa

Sau khi gắn nucleic axit lên màng tiến hành bước rửa giúp loại bỏ các thành phần không sạch nhằm thu nhận nucleic axit tinh sạch. Thông thường có hai lần rửa trong đó dung dịch rửa lần một thường có một lượng nhỏ muối chaotropic nhằm loại bỏ protein và các chất màu. Tiếp đó sẽ là bước rửa ethanol 70% để loại bỏ muối và các thành phần còn sót lại.

Làm khô cột

Sau bước rửa bằng ethanol, hầu hết các quy trình đều có một bước ly tâm để là làm khô cột. Việc này giúp loại bỏ ethanol còn sót lại và cần thiết để quá trình rửa giải được tốt hơn.

Quá trình rửa giải (Elution)

Bước cuối cùng của quy trình là giải phóng các DNA hoặc RNA khỏi màng silica. Dung dịch ly giải EB được bổ sung giúp thu nhận nucleic axit tinh sạch và bảo quản ở -20oC phục vụ cho các thí nghiệm tiếp theo.

quy trình tách chiết cột
Hình 2: Quy trình chung cho tách chiết cột của ABT

Các bộ kit tách chiết cột do ABT cung cấp hiện đang là phương pháp được sử dụng phổ biến trong ly trích với quy trình thực hiện đơn giản, nhanh chóng và tiện lợi. Các bộ kit thường khác nhau ở dung dịch đệm ly giải tương ứng với mục đích tách chiết từng loại mẫu khác nhau. Hiện tại, ABT mang đến những bộ sản phẩm tách chiết cột với nhiều ưu điểm vượt trội so với các sản phẩm trên thị trường:

·  Thời gian nhanh chóng: phân tách hiệu quả cao trong vòng chưa đầy 60 phút/10

·  Thao tác đơn giản, không đòi hỏi nhiều trang thiết bị

·  Không sử dụng thuốc thử Phenol /Chloroform có thể gây ảnh hưởng tới sức khỏe

·  Đa dạng mẫu đầu vào để tách chiết (vi khuẩn, mô động vật, máu và thực vật…)

·  Bộ kit cung cấp đầy đủ hóa chất vật tư tiêu hao kèm theo quy trình

·  Độ tinh sạch của DNA/RNA sau tách chiết cao

·  Hiệu suất thu hồi cao

kết quả Realtime PCR của mẫu tách chiết cột
Hình 3: So sánh kết quả Real-time PCR sử dụng bộ tách chiết DNA từ mẫu máu từ hai hãng ABT và Qiagen

So sánh bộ kit tách chiết cột DNA mẫu máu toàn phần TopPURE® BLOOD DNA EXTRACTION KIT do ABT cung cấp so với bộ kit của hãng uy tín trên thị trường quốc tế Qiagen thông qua phương pháp Real-time PCR và PCR. Kết quả cho thấy có sự tương đồng về chất lượng sản phẩm tách chiết thu nhận được giữa hai hãng. Trong đó, bộ kit của ABT cung cấp đầy đủ các thiết bị, thành phần, hóa chất giúp khách hàng thuận tiện trong quá trình sử dụng. Hàng hóa cung cấp luôn được bảo đảm giao nhanh nhất có thể (sau 2-3 ngày) đáp ứng nhu cầu và sự tiện lợi của quý khách hàng.

Tách chiết DNA/RNA bằng phương pháp từ tính

Bên cạnh tách chiết cột, ABT còn cung cấp một giải pháp giúp quá trình tách chiết nhanh chóng, hiệu quả kể cả với số lượng mẫu quá nhiều và giúp hạn chế nhiễm chéo trong quá trình thực hiện.  Đó là bộ kit tách chiết sử dụng hạt từ. Trong bộ kit tách chiết từ, các hạt từ tính đóng vai trò quan trọng giúp liên kết với DNA/RNA cũng như tạo cơ sở tự động hóa quá trình tách chiết, cung cấp một phương pháp đơn giản và đáng tin cậy để tinh sạch nhiều loại mẫu khác nhau.

Nguyên lý hoạt động của bộ kit tách từ do ABT cung cấp dựa vào việc sử dụng hạt từ với bề mặt hạt được phủ một lớp sillica có ái lực liên kết chọn lọc với nucleic axit. Trong khi các tạp chất khác không thể liên kết với hạt từ sẽ nằm trong dung dịch và sau tiến trình rửa 3 lần qua dung dịch rửa sẽ giúp loại bỏ các tạp chất còn sót lại. Cuối cùng, nucleic axit tinh sạch được thu nhận có thể được sử dụng trực tiếp trong các ứng dụng sinh học phân tử hoặc bảo quản ở -200C.  

Ưu điểm chính của việc sử dụng hạt từ tính là có thể ứng dụng cho tách nhiều loại mẫu khác nhau mà không đòi hỏi ở quá trình xử lý mẫu phức tạp. Bộ kit tách từ cũng không đòi hỏi nhiều trang thiết bị và giúp người sử dụng hạn chế các vấn đề liên quan đến thao tác thực hiện. Ngoài ra, các hạt từ tính cho phép dễ dàng tự động hóa các quá trình mà không cần dùng các thiết bị máy ly tâm tốc độ cao, máy ủ nhiệt. Hơn nữa, hiệu quả của quá trình tách từ

Nguyên lí tách chiết từ
Hình 4: Nguyên tắc hoạt động của bộ kit tách chiết từ

 

Ly giải tế bào

Tùy thuộc vào tính chất và thành phần của từng loại mẫu tách chiết khác nhau mà sử dụng các loại đệm ly giải phù hợp với mẫu tách chiết. Sau đó bổ sung proteinase K và ủ ở 72oC nhằm hỗ trợ phá màng tế bào và tách nucleic axit ra khỏi thành phần protein của tế bào.

Quá trình gắn

Hỗn hợp sau khi ly giải sẽ tách nucleic axit và gắn lên hạt từ thông qua lớp phủ siliica bọc bên bên ngoài bề mặt hạt từ. Lúc này, các muối chaotropic nồng độ cao hỗ trợ quá trình gắn acid nucleic lên hạt. Các thành phần tạp nhiễm khác không thể gắn lên hạt nên được loại bỏ trong dung dịch.

Quá trình rửa

Sau khi gắn nucleic axit lên trên hạt từ tiến hành bước rửa giúp loại bỏ các thành phần không sạch vì ngoài DNA/RNA liên kết với hạt từ, một phần polysaccharide, muối, protein cũng sẽ bám dính lên hạt từ. Thông thường có ba lần rửa trong đó dung dịch rửa lần một thường có một lượng nhỏ muối chaotropic nhằm loại bỏ protein và các chất màu. Tiếp đó sẽ là hai bước rửa ethanol 70% để loại bỏ muối và các thành phần còn sót lại

Làm khô cột

Sau bước rửa bằng ethanol, hầu hết các quy trình đều có một bước ly tâm để là làm khô cột. Việc này giúp loại bỏ ethanol và là cần thiết để có dung dịch rửa giải sạch.

Quá trình rửa giải (Elution)

Bước cuối cùng của quy trình là giải phóng các DNA hoặc RNA sạch khỏi màng silica. Dung dịch ly giải EB được bổ sung giúp thu nhận nucleic axit tinh sạch và bảo quản ở -20oC phục vụ cho các thí nghiệm tiếp theo.

Tự động hóa quá trình tách chiết là hết sức cần thiết, đặc biệt là ở các phòng thí nghiệm có số lượng mẫu lớn. Để đáp ứng với nhu cầu của khách hàng ABT nghiên cứu và phát triển các dòng kit với những ưu điểm vượt trội luôn được khách hàng đánh giá cao về chất lượng như:

  • Hạn chế ngoại nhiễm, nhiễm chéo
  • Độ lặp lại và hiệu suất thu hồi cao.
  • Độ tinh sạch cao: A260/A280 ~ 1,7-2,1
  • Đơn giản và Siêu nhanh (1-96 mẫu chỉ trong vòng 33 phút).

Với những ưu điểm vượt trội bộ kit tách chiết tự động của ABT dễ dàng đáp ứng trên các dòng máy tách chiết/ tinh sạch nucleic acid khác nhau. Cả hai bộ kit đều cho phép tách chiết đồng thời cả DNA và RNA. Nguồn mẫu đầu vào đa dạng: bộ TopPURE® MAGA GENOMIC DNA/RNA EXTRACTION KIT dùng cho mẫu tế bào nuôi cấy, vi khuẩn, huyền phù, mẫu quét bề mặt, mẫu dịch phết bằng hạt từ. Bộ TopPURE® MAGA SERUM DNA/RNA EXTRACTION KIT dùng cho mẫu huyết thanh, huyết tương, mẫu dịch phết và dịch nuôi cấy vi khuẩn gram âm.

kết quả realtime PCR của mẫu  tách chiết từ
Hình 5: So sánh bộ kit tách chiết từ của ABT (TopPURE Maga Serum DNA/RNA Extraction Kit- đường màu đỏ) và nhà cung cấp của hãng khác (đường màu xanh dương) trên mẫu HBV. Phân tích kết quả bằng Realtime PCR

Kết quả so sánh bộ tách chiết từ của ABT (màu đỏ) và nhà cung cấp của hãng khác (màu xanh dương) trên mẫu HBV cho thấy chất lượng sản phẩm tách chiết của ABT cao hơn so với hãng so sánh. Bên cạnh đó, bộ kit tách chiết từ của ABT và các hãng nước ngoài khác (Taco, KingFisher) trên đối tượng virus gây dịch tả lợn Châu Phi (A) và RNA cúm gia cầm (B) gần như có sự tương đồng nhau. Thành phần, hóa chất bao gồm:

Hạt từ
Dung dịch ly giải
Proteinase K
Dung dịch rửa 1, 2
Dung dịch dung ly
Deep plate & Tip combs
Ethanol (Nhiều hãng trên thị trường không cung cấp sẵn Ethanol)

Ngoài ra ABT còn cung cấp các sản phẩm phục vụ cho nghiên cứu và lầm sàng như Real-time PCR và các hóa chất, trang thiết bị và vật tư tiêu hao phòng thí nghiệm.

Bài viết liên quan

IHHNV

IHHNV – virus gây bệnh hoại tử cơ quan tạo máu và cơ quan lập biểu mô

Bệnh hoại tử cơ quan tạo máu và cơ quan biểu mô (Infection with infectious hypodermal and haematopoietic necrosis virus – IHHNV) là bệnh truyền nhiễm nguy hiểm do tác nhân Virus IHHNV gây ra. Đây là một virus thuộc họ Parvoviridae, có cấu trúc di truyền là phân tử DNA mạch đơn (ssDNA). Kích thước bộ gen khoảng 3,9 kb

Read More »
tách chiết DNA/RNA

Tách chiết DNA/RNA sử dụng phương pháp cột silica và từ tính

Tách chiết DNA/RNA là phương pháp cơ bản được sử dụng phổ biến trong sinh học phân tử nhằm thu nhận DNA, RNA tinh sạch. Quá trình này được xem là điểm khởi đầu quan trọng cho nhiều ứng dụng từ nghiên cứu cơ bản đến việc phát triển các phương pháp sàng lọc trong chẩn đoán, điều trị bệnh. Phương pháp tách chiết đã ứng dụng để hỗ trợ cho nhiều kỹ thuật sinh học phân tử như: giải trình tự bộ gen, phát hiện vi khuẩn và virus trong môi trường và xác định quan hệ huyết thống, …

Read More »
vắc-xin ASFV

Vắc-xin ASFV 2022 – hy vọng trong ngăn chặn dịch tả lợn châu Phi

Tính đến tháng 7/2022 thế giới vẫn đang trong giai đoạn tìm hiểu và phát triển vắc-xin ASFV. Sở dĩ virus đã được báo cáo hơn 100 năm về trước nhưng đến giờ vẫn chưa có vắc-xin đặc hiệu là vì cấu trúc phức tạp với vật chất di truyền là DNA mạch đôi. Trước đây, vắc-xin bất hoạt đã từng được chế tạo và thử nghiệm. Tuy nhiên, loại vắc-xin này đã thất bại trong việc bảo vệ lợn khỏi ASFV

Read More »

Tổng hợp 5 phương pháp xét nghiệm ASFV

Dịch tả lợn châu Phi dần trở thành một đại dịch khác của động vật, ASFV được xem như SAR-CoV-2 trên động vật, tính về mọi mặt. Hiện nay chưa có vaccine đăch hữu điều trị ASFV. Vậy nên, việc phát hiện sớm bệnh là cách duy nhất để kiểm soát thiệt hại. Bài viết sau đây cung cấp 5 loại xét nghiệm ASFV đucợ sử dụng hiện nay để chẩn đoán sớm virus gây bệnh dịch tả heo châu Phi, mời bạn tham khảo.

Read More »

Tổng quan về dịch tả lợn châu Phi

Dịch tả lợn châu Phi (ASF) đã xuất hiện hơn 100 năm về trước nhưng sự nguy hiểm của chúng thì luôn thường trực cho đến tận ngày nay. Mỗi năm dịch tả heo châu Phi lại gây thiệt hại kinh tế không nhỏ đến ngày càng nhiều hơn các quốc gia. Vô hình trung, loại dịch bệnh này đã trở thành một sự ám ảnh đối với cả một ngành công nghiệp chăn nuôi lợn.

Read More »

Công ty TNHH giải pháp y sinh ABT

ABT là một trong những công ty công nghệ sinh học hàng đầu, chuyên cung cấp các giải pháp hỗ trợ trong lĩnh vực chẩn đoán sinh học phân tử. Đồng thời, chúng tôi cũng là một cầu nối đưa các thành tựu nghiên cứu sinh học áp dụng gần hơn vào thực tiễn, đặc biệt trong việc ngăn chặn đại dịch Covid-19

liên hệ với chúng tôi

Xưởng 5.02 - 6.07 , Lô L2, Đường Long Hậu - Hiệp Phước, KCN Long Hậu, X. Long Hậu, H. Cần Giuộc, Tỉnh Long An.

Số 9, Đường 17B, Phường Bình Trị Đông B, Quận Bình Tân, TP.HCM

0903 307 258
028 2216 0885

sales@abtvn.com

Scroll to Top