استخراج RNA یکی از مراحل اساسی در تحقیقات بیولوژیک و مطالعات ژنتیک است. RNA، یک نوع اسید ریبونوکلئیک است که نقش مهمی در انتقال و ترجمه اطلاعات ژنتیکی دارد. همچنین، RNA مستقیماً به فعالیت‌های بیوشیمیایی در سلول مرتبط است و در فرآیندهای متعددی از جمله ساخت پروتئین‌ها شرکت دارد.

برای استخراج RNA از سلول‌ها، روش‌های مختلفی استفاده می‌شود. پس از استخراج، RNA به منظور تحلیل و مطالعه در مطالعات ژنتیکی و بیولوژی مولکولی مورد استفاده قرار می‌گیرد. در ادامه این مقاله به بررسی انواع تکنیک استخراج RNA و دیگر اطلاعات مورد نیاز در این زمینه می‌پردازیم.

استخراج RNA چیست؟

استخراج RNA، DNA و پروتئین یکی از تکنیک‌های حیاتی و اساسی در زمینه زیست‌شناسی مولکولی به شمار می‌رود. این بیومارکرها قابلیت جداسازی از نمونه‌های بیولوژیکی را داشته و برای اهداف مختلف تحقیقاتی، تشخیصی و درمانی بیماری‌ها قابل استفاده هستند. فرآیند استخراج RNA، به معنای جداسازی و تصفیه RNA از نمونه‌های مختلف بیولوژیکی از جمله انواع بافت‌های بدن، سلول‌ها، مایعات بدن، خون و غیره می‌باشد.

مناسبت و کیفیت مطلوب RNA استخراج شده، از جمله عوامل حیاتی برای تضمین صحت تحلیل‌های بیان ژن و سایر کاربردها در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی مولکولی است. حضور آنزیم ریبونوکلئاز به عنوان بزرگترین مانع در فرآیند استخراج RNA شناخته شده است، زیرا این آنزیم به سرعت RNA‌های تک‌رشته‌ای را تجزیه می‌کند. از این رو، استفاده از روش‌ها و موادی که از فعالیت ریبونوکلئاز جلوگیری می‌کنند، امری حیاتی در فرایند موفقیت‌آمیز استخراج RNA محسوب می‌شود. برای خرید انواع کیت مورد نیاز می توانید از طریق شرکت آرین پژوه که فروش کیت آزمایشگاهی را برعهده دارد، اقدام کنید.

چگونگی انجام استخراج RNA

چندین روش متفاوت برای استخراج RNA وجود دارد، اما همه آنها شامل مراحل ابتدایی مشابهی هستند. ترتیب مراحل (به ویژه مراحل 4-6 در جدول 1) به روش و ابزار مورد استفاده بستگی دارد. مراحل ابتدایی استخراج RNA شامل موارد زیر می‌باشد:

۱. برداشتن سلول‌ها یا بافت‌ها

منبع RNA را جمع‌آوری کنید. برای سلول‌های باکتریایی، این شامل سانتریفیوژ کردن سلول‌ها و دور ریختن محیط‌های براث است. برای سلول‌های یک‌لایه پستانداران، می‌تواند شامل آسپیراسیون محیط و شستشو با PBS باشد. برای بافت‌ها، باید بافت هدف را تشریح کنید.

۲. لیز کردن سلول‌ها

با استفاده از بافرهای لیز حاوی عوامل کائوتروپیک یا اختلالات مکانیکی سلول‌ها را لیز کنید. روش انتخابی وابسته به نوع نمونه است. به عنوان مثال، سلول‌های باکتریایی را می‌توان به راحتی با بافرها لیز کرد، در حالی که بافت‌های سخت به اقدامات تهاجمی‌تری نیاز دارند.

۳. غیر‌فعال‌سازی RNase‌ها

این مرحله برای حفظ RNA بسیار مهم است و می‌توان با استفاده از مواردی مثل فنل و کلروفرم به دست آورد. برای تهیه مواد آزمایشگاهی و همچنین محصولات سیتوژنتیک مورد نیاز خود به وبسایت شرکت آرین پژوه مراجعه کنید.

۴. ضبط RNA

RNA را می‌توان در یک فاز مایع خاص در طول استخراج مایع-مایع موضعی کرد یا به واسطه اتصال به یک سطح جامد مانند سیلیس جذب کرد. در صورت استفاده از روش استخراج مایع-مایع، RNA باید پس از استخراج رسوب شود تا بتوان آن را با سانتریفیوژ جمع‌آوری کرد.

۵. حذف DNA، پروتئین‌ها و سایر اجزای سلولی

می‌توانید DNA را با DNase و پروتئین‌ها را با پروتئیناز K تجزیه کنید. روش‌های مختلف برای حذف این مواد در زمان‌های مختلف معرفی می‌شوند.

۶. معلق یا شستشوی مجدد RNA

معمولاً RNA ایزوله شده در آب تصفیه شده یا بافری سازگار با کاربردهای پایین معلق شده یا شسته می‌شود.

۷. کاهش حجم RNA و ارزیابی کیفیت

 غلظت محلول و کیفیت RNA را ارزیابی کنید که اغلب با استفاده از طیف‌سنجی UV انجام می‌شود.

۸. ذخیره RNA خالص

برای حفظ یکپارچگی RNA و جلوگیری از تخریب، RNA ایزوله را در دمای -80 درجه سانتیگراد برای نگهداری طولانی‌مدت نگه دارید.

انواع روش های استخراج آر ان ای (RNA)

RNA یکی از اجزای حیاتی در تحقیقات زیستی است که برای استخراج آن از نمونه‌های بیولوژیکی، روش‌های مختلفی وجود دارد. در زیر به بررسی برخی از روش‌های رایج استخراج RNA می‌پردازیم:

استخراج گوانیدیم-اسید-فنل

این یک روش استخراج مایع-مایع است که با استفاده از سانتریفیوژ انجام می‌شود. در این روش، RNA در فاز آبی بالایی جدا می‌ماند در حالی که پروتئین‌ها و DNA به فاز فنل پایینی منتقل می‌شوند. سپس RNA با استفاده از الکل رسوب می‌کند.

 تکنولوژی سیلیس، فیلترهای فیبر شیشه‌ای

استفاده از فیلترهای اسپین ستون در کیت‌های تجاری برای استخراج فاز جامد، جزء دیگری از روش‌های استخراج RNA است. در این روش، RNA به سیلیس متصل می‌شود و پس از شستشو، با الکل رسوب می‌کند.

 سانتریفیوژ شیب چگالی کلرید سزیم/سزیم تری فلوئورواستات

این روش استخراج مایع-مایعی است که با استفاده از اولتراسانتریفیوژ انجام می‌شود تا گرادیان CsCl ایجاد شود. در نهایت، RNA پس از مراحل شستشو، رسوب می‌کند.

 تکنولوژی مهره‌های مغناطیسی

با استفاده از ذرات سوپرپارامغناطیس با سایز 20-30 نانومتر، RNA از مواد سطحی مانند سیلیس جدا می‌شود. این روش شامل استفاده از میدان مغناطیسی خارجی نیز برای به دام انداختن ذرات در طول مراحل شستشو است.

 جداسازی لیتیوم کلرید و اوره

در این روش، بافت‌ها در محلول اوره-لیتیوم قرار می‌گیرند تا RNA رسوب شوند. سپس برای جداسازی پروتئین‌ها از RNA از محلول فنل-کلروفرم استفاده می‌شود و سپس RNA با اتانول رسوب می‌کند.

 بارش لیتیوم کلرید (LiCl)

استفاده از LiCl به جای الکل برای رسوب RNA می‌تواند مفید باشد، زیرا با ترجیح‌به‌نسبت به DNA، RNA را رسوب می‌دهد.

 ستون الیگو(dt)-سلولز

این روش کروماتوگرافی ستونی را با به دام انداختن RNA روی رزین اولیگو-dT-سلولز توسط جفت‌شدن با دم پلی (A) برای جداسازی mRNA یا RNA‌های مصنوعی استفاده می‌کند.

با انتخاب روش مناسب برای استخراج RNA، می‌توانید به بهترین شکل از این مولکول حیاتی استفاده کنید. لازم به ذکر است که استفاده از تجهیزات استاندارد آزمایشگاهی می تواند به نتایج مطلوب کمک کند.برای خرید مواد شیمیایی آزمایشگاهی و تجهیزات مورد نیاز خود می توانید با شرکت آرین پژوه در ارتباط باشید.

تکنیک های استخراج  RNA

در زمینه بیولوژی مولکولی، استخراج RNA از نمونه‌های بیولوژیکی اساسی برای بسیاری از تحقیقات و آزمایش‌ها است. وجود انواع مختلفی از روش‌های استخراج RNA، از جمله روش‌های بر پایه کلروفرم-فنل، ستون چرخشی مبنی بر غشای سیلیکا و جداسازی مغناطیسی، به تحقیقات بیولوژیکی امکانات وسیعی را ارائه می‌دهد. در ادامه به بررسی این سه روش مهم برای استخراج RNA می‌پردازیم:

 روش استخراج بر اساس کلروفرم-فنل:

یکی از روش‌های پرکاربرد برای استخراج RNA از بافت‌ها و سلول‌ها، روش استخراج مایع-مایع بر اساس کلروفرم-فنل است. این روش از جمله متداول‌ترین روش‌ها برای این منظور است و برای اکثر کیت‌های استخراج RNA استفاده می‌شود. این روش مزایا و معایب خاص خود را دارد؛ اما بزرگترین عیب آن، آلودگی با اجزای سلولی و حلال‌های دیگر است. علاوه بر این، برای انجام این روش، شرایط محافظتی خاصی مانند دسترسی به هود شیمیایی لازم است. از جمله مزایای این روش، استخراج RNA با کیفیت و کمیت بالا و قابلیت انجام آن به راحتی اشاره می‌شود. 

 تکنیک استخراج به روش ستون چرخشی مبنی بر غشای سیلیکا:

روش دیگری که برای استخراج RNA استفاده می‌شود، تکنیک استخراج بر پایه ستون سیلیکا است. این روش نیازی به حلال‌های سمی ندارد و میزان آلودگی با اجزای دیگر در نمونه هدف کاهش یافته است. ستون‌های اسپین برای خالص‌سازی اسید های نوکلئیک شامل رزین سیلیکا است که به RNA متصل می‌شود. در این روش، تحت pH پایین، مولکول‌های RNA به طور اختصاصی به غشای سیلیکا متصل شده و اجزای دیگر از آن عبور می‌کنند. پس از حذف ناخالصی‌ها و شستشو، در نهایت RNA‌ها از غشا جدا شده و قابل نگهداری می‌شوند. 

 روش استخراج RNA با استفاده از ذرات مغناطیس:

یکی دیگر از روش‌های ساده و کارآمد برای استخراج RNA، جداسازی مغناطیسی است. امروزه از بسیاری از حامل‌های مغناطیسی که حاوی لیگاندهای تهیه شده از پلیمرهای زیستی هستند، برای انجام این روش استفاده می‌شود. بیدهای مغناطیسی به نمونه‌های مختلف شامل ویروس، باکتری و خون اضافه شده و با استفاده از میدان مغناطیسی، اجزای سلولی جذب شده و RNA از بقیه اجزا جدا می‌شود. این روش تقریبا گران است، اما درصد خلوص بالایی از RNA را ارائه می‌دهد. 

با این تکنیک‌های متنوع، استخراج RNA از نمونه‌های بیولوژیکی برای تحقیقات و آزمایش‌های مختلف بهبود یافته و سرعت بیشتری به آن‌ها بخشیده است. برای دریافت اطلاعات بیشتر درباره قیمت انواع تجهیزات مختلف و قیمت کیت اندوتوکسین می توانید به وبسایت شرکت آرین پژوه مراجعه کنید.

 پروتکل استخراج  RNA از سلول

استخراج RNA از نمونه‌های سلولی و بافت یک فرایند حیاتی در دامنه زیست‌شناسی مولکولی محسوب می‌شود. این فرایند از روش های حساس و پیچیده‌ای استفاده می‌کند که برای حفظ سلامت RNA و پیشگیری از تخریب آن، حضور آنزیم‌های ریبونوکلئاز را در نظر می‌گیرد. به همین دلیل، استفاده از وسایل استریل و مواد خنثی‌کننده‌ی RNase از جمله محلول DEPC و دستکش‌های استریل امری ضروری است.

یکی از روش‌های مؤثر برای استخراج RNA، روش فنل-کلروفرم است که برای خالص‌سازی RNA، حذف پروتئین‌ها و لیپیدها کاربرد دارد.

پروتکل استخراج RNA با استفاده از روش فنل-کلروفرم به شرح زیر است:

 مرحله اول:

در ابتدا، نمونه مورد نظر آماده سازی می‌شود. اگر این نمونه بافت باشد، می‌توانیم کمی از بافت را در نیتروژن مایع هموژن کنیم. برای نمونه‌های سلولی کشت شده، ابتدا سلول‌ها را جمع‌آوری و لیز کنیم.

 مرحله دوم:

در این مرحله، بافت‌ها هموژن، سلول‌های لیز شده و نمونه‌های محلول با حجم مساوی از فنل و کلروفرم ترکیب شده و پس از سانتریفوژ، دو فاز آبی و آلی تشکیل می‌شود.

 مرحله سوم:

مقدار pH محلول تعیین کننده‌ای برای خالص‌سازی RNA از DNA است.

 مرحله چهارم:

با استفاده از ایزوپروپانول، RNA رسوب داده می‌شود.

 مرحله پنجم:

در انتها، با استفاده از اتانول ۷۰%-۸۰%، خالص‌سازی RNA انجام می‌شود و رسوب حاصل در آبی بدون RNase حل و نگهداری می‌شود.

این فرآیند نیازمند دقت و استفاده از شرایط مناسب برای حفظ سلامت RNA است. سلامتی RNA حائز اهمیت بسیاری در تحقیقات بیولوژیکی و ژنتیکی دارد. 

نتیجه گیری

استفاده از تکنیک‌های پیشرفته استخراج RNA نقش بسیار مهمی در تسهیل و سرعت بخشیدن به تحقیقات علمی دارد. این تکنیک‌ها امکان دسترسی سریع‌تر و دقیق‌تر به اطلاعات ژنتیکی مورد نیاز را فراهم می‌کنند و در پیشرفت علوم زیستی و پزشکی تأثیر چشمگیری داشته‌اند.

در صورت نیاز به تجهیزات آزمایشگاهی مرتبط با فرایند استخراج RNA و سایر خدمات مرتبط، شرکت آرین پژوه یکی از منابع معتبر است که می‌تواند نیازهای شما را در این حوزه پوشش دهد. این شرکت با ارائه انواع تجهیزات آزمایشگاهی با کیفیت، به محققان و دانشجویان در راستای پیشبرد تحقیقات علمی کمک می‌کند.