DNA-extraktion är en flerstegsprocess där cellernas genetiska material avlägsnas och renas. Det extraherade DNA:t kan därefter analyseras – ett kraftfullt verktyg inom både medicin och kriminalteknik som möjliggör identifiering och jämförelse av DNA-prover samt screening av olika genetiska sjukdomar.
DNA-analys är ett ovärderligt verktyg som gör det möjligt att matcha hår- och blodprover från en brottsplats mot misstänkta personer. Metoden används även vid faderskapstester, för att påvisa genetiska mutationer samt inom grundläggande laboratorieforskning. Forskningsfältet som rör DNA-analys kallas genomik, och i samtliga fall måste DNA först extraheras ur cellerna innan någon analys kan genomföras.
Det första steget i DNA-extraktionen är att "lysera" cellerna, vilket innebär att cellmembranet – och i vissa fall även en ytterligare barriär som kallas cellvägg – bryts ner. Cellmembranet omsluter cellen och håller både cellkärnan, där DNA:t finns, och resten av cellens innehåll intakt. Membranet kan rivas sönder antingen genom mekanisk malning eller genom sonikering. Vid malning används fysisk kraft för att krossa membranet, medan sonikering utnyttjar högfrekventa ljudvågor som slår hål i membranet.
I nästa steg avlägsnas lipider med hjälp av en detergent. Lipider bygger upp oljor, och alla cellmembran består huvudsakligen av just lipider, vilket kan störa den efterföljande DNA-analysen. Detergenterna som används påminner om de som ingår i vanliga tvättmedel. Eftersom de har både en laddad och en oladdad ände kan de dela upp lipiderna i mindre strukturer som kallas miceller, vilka sedan enkelt kan avlägsnas från lösningen.
Sist avlägsnas DNA:t från lösningen genom tillsats av alkohol, vanligen etanol eller isopropanol. DNA-molekyler är olösliga i dessa ämnen eftersom deras starka laddning hindrar dem från att lösas upp i de relativt opolära föreningarna. Som följd fälls DNA:t ut – det löser sig inte längre utan sjunker till botten av lösningen som ett fast ämne. Därefter separeras DNA:t genom centrifugering, där en maskin snurrar röret mycket snabbt så att DNA:t bildar en fast pellet i botten som kan plockas ut. Denna process avlägsnar samtidigt salter och andra ämnen som kan förbli upplösta i alkoholen.
DNA-extraktionen kan förbättras ytterligare med några extra steg, vilket resulterar i renare DNA av högre kvalitet. En risk under extraktionen är förekomsten av vissa proteiner som bryter ned DNA:t; tillsats av så kallade kelatorer binder kalcium- och magnesiumjoner i lösningen – joner som krävs för att dessa proteiner ska kunna verka. I ursprungslösningen finns dessutom proteiner som binder till DNA:t och kan kontaminera provet. Dessa kan avlägsnas antingen med enzymer som bryter ned proteinerna eller genom tillsats av natriumacetat, vilket driver ut dem ur lösningen.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online