Diferencia entre la extracción de ADN y ARN

los diferencia principal entre la extracción de ADN y ARN es que el nivel de pH de La extracción de ADN es de pH 8, mientras que el nivel de pH de la extracción de ARN es de pH 4.7. El ADN tiende a desnaturalizarse y pasar a la fase orgánica a pH ácido. A pH alcalino, el ARN experimenta hidrólisis alcalina debido a la presencia de 2 'OH en el azúcar ribosa..  

La extracción de ADN y ARN son los dos procedimientos involucrados en el aislamiento y purificación de ácidos nucleicos de las células de los tejidos. Ambos procedimientos constan de tres pasos. El ADN y el ARN de buena calidad desempeñan un papel fundamental en los experimentos de biología molecular, biotecnología, genómica y epidemiología. 

Áreas clave cubiertas 

1. ¿Qué es la extracción de ADN?
     - Definición, Procedimiento
2. ¿Qué es la extracción de ARN?
     - Definición, Procedimiento
3. ¿Cuáles son las similitudes entre la extracción de ADN y ARN?
     - Esquema de características comunes
4. ¿Cuál es la diferencia entre la extracción de ADN y ARN?
     - Comparación de diferencias clave

Términos clave: lisis celular, desnaturalización de proteínas, extracción de ADN, pH, precipitación, extracción de ARN

¿Qué es la extracción de ADN?

La extracción de ADN es el procedimiento de aislamiento y purificación del ADN. El ADN se puede aislar de sangre, muestras de tejido congelado o bloques de tejido de parafina. Los tres pasos de la extracción de ADN son la lisis celular, el aislamiento del ADN y la precipitación. Durante la lisis celular, las barreras de la membrana celular, como la membrana celular y las membranas del núcleo, se abren para exponer el ADN. El siguiente paso es la eliminación de los lípidos de la membrana de la muestra. Finalmente, la precipitación de ADN implica la eliminación de proteínas asociadas con el ADN por la proteasa y la eliminación del ARN por la ARNasa..

Figura 1: Procedimiento de extracción de ADN

Protocolos básicos de extracción de ADN

A continuación se muestran los protocolos básicos de extracción de ADN.. 

1. Lisis celular con el tampón de lisis celular para lisar las membranas celulares.

2. Los lípidos se descomponen con detergentes y surfactantes.

3. Digestión de proteínas mediante la adición de proteasa.

4. Digestión de ARN mediante la adición de ARNasa.

5. Separación de residuos celulares, proteínas digeridas, lípidos y ARN mediante la adición de sal concentrada seguida de centrifugación

6. Precipitación con etanol del ADN con etanol helado o isopropanol. La fuerza iónica del acetato de sodio se puede utilizar para mejorar la precipitación. El ADN precipitado aparece como hilos en la solución final..

Figura 2: ADN extraído

La extracción con fenol-cloroformo también se puede utilizar para separar el ADN de las proteínas. Aquí, el fenol desnaturaliza las proteínas en la muestra y el ADN permanece en la fase acuosa al final de la extracción. Y, en la fase orgánica, puedes encontrar las proteínas desnaturalizadas. Otro método para extraer ADN es la purificación de minicolumnas. Aquí, la unión del ADN en la columna se basa en el pH y la concentración de sal del tampón. 

¿Qué es la extracción de ARN? 

La extracción de ARN se refiere al proceso de purificación de ARN a partir de muestras. El método convencional de extracción de ARN se llama Extracción de tiocianato de fenol-cloroformo de guanidinio. El tiocianato de guanidinio desnaturaliza las proteínas. Además, interrumpe el enlace de hidrógeno de las moléculas de agua y sirve como agente caotrópico. Se utiliza un reactivo especial en la extracción de ARN llamada Tri-reactivo. Contiene tiocianato de guanidinio, fenol y acetato de sodio. El propósito de los pasos básicos de la extracción de ARN es similar al de la extracción de ADN. El protocolo para la extracción de ARN se describe a continuación.. 

1. Las células se lavan con PBS helado para mantener la osmolaridad de las células. 

2. Aspirar las células y homogeneizar la muestra con Tri-reactivo.  

3. Añadir el cloroformo y agitar.. 

4. La centrifugación puede dar lugar a tres capas. La capa superior es la capa acuosa, que es clara. La capa media o la interfase contiene el ADN precipitado. La capa inferior es la capa orgánica, que es rosa.. 

5. Remueva la capa acuosa y agregue isopropanol. La centrifugación puede resultar en un pellet.  

6. Lavar el pellet con etanol al 75%. Secar al aire el pellet. 

7. Disolver el sedimento con tampón TE o agua..

Figura 3: Extracción de fenol-cloroformo de ARN

La extracción de ARN se lleva a cabo generalmente a un pH inferior a 7. A pH alcalino, el ARN es más propenso a degradarse por hidrólisis alcalina debido a la presencia de un grupo OH en la posición 2 'del azúcar ribosa. Además, el ARN tiende a permanecer en la fase acuosa a pH ácido. Por otro lado, el ADN tiende a desnaturalizarse y pasar a la fase orgánica a pH ácido. Por lo tanto, la extracción de ADN puede llevarse a cabo a aproximadamente pH 8. El ADN está formado por azúcar de desoxirribosa y no se somete a hidrólisis alcalina..  

Similitudes entre la extracción de ADN y ARN 

  • La extracción de ADN y ARN son los procedimientos involucrados en el aislamiento y purificación de ácidos nucleicos a partir de muestras biológicas.. 
  • Ambos procedimientos implican la lisis celular, la purificación de ácidos nucleicos de los residuos y proteínas asociadas, y la preparación de los extractos.. 
  • Para ambos procedimientos, se deben mantener condiciones frías durante todo el año.. 
  • Implica centrifugación en la separación de componentes en la mezcla.. 
  • Necesidad de inactivar la actividad de las enzimas nucleasas durante ambos procedimientos.. 
  • La extracción de fenol-cloroformo es uno de los pasos críticos de ambos tipos de extracciones.. 
  • El tiocianato de guanidinio se puede usar para proteger los ácidos nucleicos.  
  • La precipitación de ARN se puede hacer con isopropanol.. 
  • La fuerza iónica del acetato de sodio se utiliza para mejorar la precipitación de los ácidos nucleicos..  
  • Las muestras se pueden cuantificar midiendo la DO a 260 nm. 

Diferencia entre la extracción de ADN y ARN 

Definición 

Extracción de ADN: Procedimiento de aislamiento y purificación del ADN.

Extracción de ARN: Proceso de purificación de ARN a partir de muestras.

Tipo de ácido nucleico extraído 

Extracción de ADN: ADN 

Extracción de ARN: ARN 

pH 

Extracción de ADN: Hecho a las 8 

Extracción de ARN: Hecho en 4.7. 

Pasos 

Extracción de ADN: Rompiendo las membranas celulares o la lisis celular, eliminando los lípidos de la membrana y precipitando el ADN. 

Extracción de ARN: Lisis celular, extracción de tiocianato de fenol-cloroformo de guanidinio, preparación con isopropanol 

Uso de agua tratada con DEPC 

Extracción de ADN: Ninguna 

Extracción de ARN: Todos los reactivos se preparan con agua tratada con DEPC.

Almacenamiento 

Extracción de ADN: El ADN se puede extraer previamente y se almacena en lotes.

Extracción de ARN: La extracción de ARN se realiza justo antes de los procedimientos posteriores

Almacenamiento a largo plazo 

Extracción de ADN: A -20 ° C

Extracción de ARN: A -80 ° C 

Conclusión 

La extracción de ADN se lleva a cabo a pH 8. El ADN tiende a moverse a la fase orgánica, ya que se desnaturaliza a pH ácido. Pero, la extracción de ARN se lleva a cabo a un pH bajo para evitar la degradación por hidrólisis alcalina. El propósito básico de los pasos de extracción de ADN y ARN es similar. La principal diferencia entre la extracción de ADN y ARN son las condiciones de pH utilizadas en cada tipo de extracción.. 

Referencia:

1. "Los fundamentos de la extracción de ADN". Libro de texto virtual de Alaska BioPREP, Alaska BioPREP Universidad de Alaska Fairbanks, disponible aquí
2. “Protocolo de aislamiento de ARN y transcripción inversa: células en cultivo”. Abcam, disponible aquí

Imagen de cortesía:

1. "Figura 17 01 02" por CNX OpenStax - (CC BY 4.0) a través de Commons Wikimedia  
2. "Extracción de ADN" Por Joo Nath - Trabajo propio (CC BY-SA 4.0) a través de Commons Wikimedia  
3. “Extracción de PhOH-CHCl3” Por Squidonius (discusión) - Trabajo propio (Texto original: hecho a sí mismo) (Dominio público) a través de Commons Wikimedia