استخراج RNA و DNA در آزمایشگاه | راهنمای جامع استخراج RNA و DNA برای دانشجویان

استخراج RNA و DNA در آزمایشگاه موضوع مقاله ای است که قصد داریم به بررسی آن بپردازیم. ژنتیک مولکولی را می توانیم به عنوان مهمترین شاخه علم زیست شناسی معرفی نماییم. این شاخه از علم نقش مهمی در بررسی عملکرد مولکول ها، سلول ها و مکانیسم های بیماری زا در بدن ایفا می نماید. در نتیجه محققان می توانند از این دانش برای توسعه روش های درمانی جدید و موثرتر بهره ببرند.

در آزمایشگاه های ژنتیک مولکولی امکان بررسی دقیق و تکنیکی ژن ها و عملکردهای مولکولی فراهم می باشد. در ادامه این مقاله ما سعی داریم تا کاربران را با اصول کاربردی و تکنیکی استخراج RNA و DNA بیشتر آشنا نماییم.

استخراج RNA و DNA چیست و چرا در آزمایشگاه ‌های مولکولی مهم است؟

جداسازی و استخراج RNA و DNA را می توانیم به عنوان یکی از مراحل اساسی در تحقیقات ژنتیک مولکولی در نظر بگیریم. در این روش عموما نسبت به جداسازی توالی RNA و DNA از سایر اجزای سلولی مانند بافت پروتئین و چربی اقدام می شود. برای استخراج DNA و RNA عموما از روش های متعددی استفاده می گردد. در واقع نوع روش استخراج DNA و RNA وابسته به نوع نمونه و کاربردهای مورد نظر کاربر می باشد.  RNA نوعی اسید نوکلئیک تک رشته ای به شمار می رود که از نظر ساختاری و عملکرد با DNA تفاوت دارد.

RNA مسئول اصلی انتقال اطلاعات ژنتیکی از DNA به ریبوزوم ها می باشد. در نتیجه RNA نقش مهمی در تنظیم فرایندهای ژنتیکی و بیوشیمیایی در سلول ها بر عهده دارد. استخراج RNA و DNA می تواند به ما اطلاعات دقیقی از نوع عملکرد و ساختار سلول ها ارائه نماید. همچنین کاربران به کمک استخراج RNA و DNA می توانند به تحلیل های دقیق ژنتیکی دست یابند.

همچنین بخوانید: سیتوژنتیک بالینی چیست؟

آشنایی با انواع نمونه‌ ها برای استخراج RNA و DNA

در زمان بررسی پروتکل های آموزش استخراج RNA و DNA کاربران عموما با کاربردی ترین روش های استخراج DNA و RNA آشنا می شوند. فرایند استخراج RNA عموما شامل جداسازی RNA از انواع نمونه های مولکلولی سلولی است. در واقع کاربران در محیط آزمایشگاه می توانند RNA را از پروتئین، لیپید و همچنین DNA استخراج نمایند.

این در حالی است که استخراج DNA از بافت های سلولی شامل پروتئین ها، چربی ها و حتی رشته های RNA ممکن می باشد. از بهترین نمونه های مورد استفاده برای استخراج RNA و DNA می توانیم به خون، بافت های سلولی و حتی نمونه های سلولی کشت شده در محیط آزمایشگاه اشاره نماییم. عموما در زمان استخراج DNA و RNA از نمونه هایی مانند خون، بزاق، بافت های بیوپسی، مایع آمنیوتیک و پرزهای کوریونی استفاده می شود.

نکات آماده‌ سازی نمونه قبل از استخراج RNA و DNA

در زمان بررسی مراحل استخراج RNA و DNA نیاز است تا کاربران برخی از اصول را در نظر داشته باشند. یکی از مهمترین اصول در زمان استخراج DNA و RNA رعایت پروتکل های ایمنی زیستی در آزمایشگاه های مولکولی است. کاربرد تجهیزات حفاظت شخصی و مدیریت صحیح کاربرد مواد شیمیایی و نمونه ها را می توانیم، به عنوان مهمترین نکات پیش از آماده سازی نمونه برای فرایند استخراج DNA و RNA معرفی نماییم.

برای جلوگیری از آلودگی متقاطع در زمان استخراج RNA و DNA نیاز است آماده سازی در نقاط استریل و با استفاده از ابزارهای تخصصی صورت پذیرد. همچنین در زمان مدیریت نمونه ها ثبت داده های حاصل باید به صورت دقیق صورت پذیرد. برای این منظور اطلاعاتی مانند منبع، تاریخ جمع آوری و روش ذخیره سازی نمونه ها باید ثبت گردد. با این روش شما می توانید از بروز اشتباهات جلوگیری نموده و کیفیت داده ها را تضمین کنید.

مقایسه روش ‌های دستی و کیت ‌های تجاری برای استخراج RNA و DNA

در زمان استخراج RNA و DNA کاربران می توانند، از روش دستی و روش خودکار که با استفاده از کیت های استخراج تجاری صورت می پذیرند این فرایند را مدیریت کنند. اجرای روش دستی استخراج DNA و RNA نیاز به مهارت و دقت بسیار بالایی دارد. در نهایت کاربران می توانند با استفاده از روش دستی استخراج DNA و RNA را با صرف هزینه های بسیار کمتر مدیریت نمایند.

این در حالی است که در روش خودکار این فرایند با استفاده از کیت های تخصصی صورت می پذیرد. در نتیجه استخراج RNA و DNA برای حجم بالایی از نمونه های آزمایشگاهی با سرعت بیشتری مدیریت خواهد شد. استفاده از کیت های تجاری در زمان استخراج DNA و RNA می تواند هزینه بالایی را برای کاربر ایجاد نماید. همچنین ممکن است کاربران شاهد کاهش خلوص یا بازدهی نمونه ها در مقایسه با روش سنتی باشند.

خطاهای رایج در استخراج RNA و DNA و راهکارهای پیشگیری

یکی از مهمترین خطاها در زمان استخراج RNA و DNA که نتایج حاصل را تحت تاثیر قرار می دهد، باقی مانند RNA و DNA از نمونه های قبل در ستون های استخراج می باشد. همچنین استفاده از مقدار زیاد نمونه اولیه نیز می تواند سبب کاهش کیفیت و غلظت نمونه های RNA و DNA شود. در زمان استخراج نمونه RNA حتما از شستشوی نهایی نمونه ها و سانتریوفوژ نمودن آنها اطمینان حاصل نمایید. همچنین عدم نگهداری درست نمونه ها در دمای مناسب نیز می تواند سبب ایجاد خطا در فرایند استخراج RNA و DNA گردد.

اصول نگهداری و ذخیره ‌سازی صحیح بعد از استخراج RNA و DNA

در اولین گام پس از استخراج RNA و DNA نیاز است تا نمونه ها بر اساس میزان خطرات ایجاد شده برای انسان و محیط زیست طبقه بندی گردند. در این طبقه بندی نمونه ها در چهار بخش دسته بندی می شوند. توجه به این سیستم طبقه بندی و کاربرد تجهیزات حفاظت شخصی در آزمایشگاه های تخصصی ژنتیک مولکولی می تواند از بروز خطرات جلوگیری نماید.

در نهایت نمونه ها بعد از استخراج RNA و DNA باید به درستی در محیط آزمایشگاه مدیریت و ثبت شوند. این فرایندها شامل برچسب گذاری بر روی نمونه ها، ثبت دقیق اطلاعات و ردیابی و پیگیری نمونه ها در آزمایشگاه می باشد.

کاربرد نتایج استخراج RNA و DNA در تشخیص و پژوهش

در بسیاری از پروژه های ژنتیک مولکولی نیاز است تا پژوهشگران داده های حاصل از استخراج RNA و DNA را با یکدیگر به اشتراک بگذارند. همچنین آنها می توانند با ثبت دقیق داده های حاصل از آزمایش های ژنتیک، از این داده ها به منظور تشخیص و هدایت پژوهش هایی در مقیاس بزرگ بهره ببرند.

نقش کارگاه‌ های مهارتی در یادگیری عملی استخراج RNA و DNA

برای افزایش توانمندی در زمینه آموزش استخراج RNA و DNA کاربران می توانند از کارگاه های مهارتی برگزار شده در این زمینه بهره ببرند.در این کارگاه ها دانشجویان با انواع روش های نوین و کاربردی استخراج مواد بیولوژیکی مانند RNA و DNA آشنا می شوند. در نتیجه حضور در این کارگاه ها می تواند زمینه توانمندی بیشتر فعالان در این عرصه را ایجاد نماید. آموزش انواع روش های دستی و خودکار استخراج DNA و RNA را می توان به عنوان مهمترین فرایند اجرایی در این کارگاه ها معرفی نمود.

جمع‌بندی

استخراج RNA و DNA فرایندی بسیار حساس در بررسی های بیولوژیک به شمار می رود. در حین اجرای این فرایند باید اصول کار به درستی در نظر گرفته شود. همچنین باید از بهترین روش برای این فرایند بهره برد. انتخاب روش استخراج DNA و RNA می تواند نقش مستقیم بر کیفیت نمونه های آزمایشگاهی داشته باشد. در نهایت کاربرد کیت های تخصصی می تواند سرعت اجرای فرایند استخراج را در محیط های آزمایشگاهی افزایش دهد.