Les différence principale entre l'extraction d'ADN et d'ARN est que le niveau de pH de L'extraction d'ADN est de pH 8 alors que le niveau de pH de l'extraction d'ARN est de pH 4,7. L'ADN a tendance à se dénaturer et à passer à la phase organique à pH acide. A pH alcalin, l'ARN subit une hydrolyse alcaline en raison de la présence de 2'OH dans le sucre ribose.

L'extraction d'ADN et d'ARN sont les deux procédures impliquées dans l'isolement et la purification des acides nucléiques des cellules des tissus. Les deux procédures se composent de trois étapes. Un ADN et un ARN de bonne qualité jouent un rôle essentiel dans les expériences de biologie moléculaire, de biotechnologie, de génomique et d'épidémiologie.

Domaines clés couverts

1. Qu'est-ce que l'extraction d'ADN - Définition, procédure 2. Qu'est-ce que l'extraction d'ARN - Définition, procédure 3. Quelles sont les similitudes entre l'extraction d'ADN et d'ARN – Aperçu des caractéristiques communes 4. Quelle est la différence entre l'extraction d'ADN et d'ARN – Comparaison des principales différences

Termes clés: lyse cellulaire, dénaturation des protéines, extraction d'ADN, pH, précipitation, extraction d'ARN

Qu'est-ce que l'extraction d'ADN

L'extraction d'ADN est la procédure d'isolement et de purification de l'ADN. L'ADN peut être isolé à partir de sang, d'échantillons de tissus congelés ou de blocs de tissus de paraffine. Les trois étapes de l'extraction de l'ADN sont la lyse cellulaire, l'isolement de l'ADN et la précipitation. Au cours de la lyse cellulaire, les barrières membranaires cellulaires telles que la membrane cellulaire et les membranes du noyau se brisent pour exposer l'ADN. L'étape suivante est l'élimination des lipides membranaires de l'échantillon. Enfin, la précipitation de l'ADN implique l'élimination des protéines associées à l'ADN par la protéase et l'élimination de l'ARN par la RNase.

Figure 1: Procédure d'extraction d'ADN

Protocoles de base d'extraction d'ADN

Vous trouverez ci-dessous les protocoles de base de l'extraction d'ADN.

1. Lyse cellulaire avec le tampon de lyse cellulaire pour lyser les membranes cellulaires

2. Les lipides sont décomposés avec des détergents et des tensioactifs

3. Digestion des protéines par ajout de protéase

4. Digestion de l'ARN par ajout de RNase

5. Séparation des débris cellulaires, des protéines digérées, des lipides et de l'ARN par ajout de sel concentré suivi d'une centrifugation

6. Précipitation de l'ADN à l'éthanol avec de l'éthanol ou de l'isopropanol glacé. La force ionique de l'acétate de sodium peut être utilisée pour améliorer la précipitation. L'ADN précipité apparaît sous forme de fils dans la solution finale.

Figure 2: ADN extrait

L'extraction au phénol-chloroforme peut également être utilisée pour séparer l'ADN des protéines. Ici, le phénol dénature les protéines de l'échantillon, et l'ADN reste en phase aqueuse à la fin de l'extraction. Et, dans la phase organique, vous pouvez trouver les protéines dénaturées. Une autre méthode pour extraire l'ADN est la purification sur mini-colonne. Ici, la liaison de l'ADN dans la colonne repose sur le pH et la concentration en sel du tampon.

Qu'est-ce que l'extraction d'ARN

L'extraction d'ARN fait référence au processus de purification de l'ARN à partir d'échantillons. La méthode conventionnelle d'extraction d'ARN est appelée la extraction au thiocyanate de guanidinium-phénol-chloroforme. Le thiocyanate de guanidinium dénature les protéines. De plus, il perturbe la liaison hydrogène des molécules d'eau et sert d'agent chaotrope. Un réactif spécial est utilisé dans l'extraction de l'ARN appelé le Tri-réactif. Il contient du thiocyanate de guanidinium, du phénol et de l'acétate de sodium. Le but des étapes de base de l'extraction d'ARN est similaire à celui de l'extraction d'ADN. Le protocole d'extraction d'ARN est décrit ci-dessous.

1. Les cellules sont lavées avec du PBS glacé pour maintenir l'osmolarité des cellules.

2. Aspirer les cellules et homogénéiser l'échantillon avec Tri-reagent.

3. Ajouter du chloroforme et agiter.

4. La centrifugation peut donner trois couches. La couche supérieure est la couche aqueuse, qui est claire. La couche intermédiaire ou l'interphase contient l'ADN précipité. La couche inférieure est la couche organique, qui est rose.

5. Retirer la couche aqueuse et ajouter de l'isopropanol. La centrifugation peut donner une pastille.

6. Laver le culot avec de l'éthanol à 75 %. Sécher le culot à l'air.

7. Dissoudre le culot avec du tampon TE ou de l'eau.

Figure 3: Extraction au phénol-chloroforme de l'ARN

L'extraction de l'ARN est généralement réalisée à un pH inférieur à 7. À pH alcalin, l'ARN est plus susceptible d'être dégradé par hydrolyse alcaline en raison de la présence d'un groupe OH en position 2' du sucre ribose. De plus, l'ARN a tendance à rester dans la phase aqueuse à pH acide. D'autre part, l'ADN a tendance à se dénaturer et à passer dans la phase organique à pH acide. Par conséquent, l'extraction d'ADN peut être effectuée à environ pH 8. L'ADN est composé de sucre désoxyribose et ne subit pas d'hydrolyse alcaline.

Similitudes entre l'extraction d'ADN et d'ARN

Différence entre l'extraction d'ADN et d'ARN

Définition

Extraction d'ADN: Procédure d'isolement et de purification de l'ADN

Extraction d'ARN: Processus de purification d'ARN à partir d'échantillons

Type d'acide nucléique extrait

Extraction d'ADN: ADN

Extraction d'ARN: ARN

pH

Extraction d'ADN: Fait à 8h

Extraction d'ARN: Fait à 4.7

Pas

Extraction d'ADN: Briser les membranes cellulaires ou la lyse cellulaire, éliminer les lipides membranaires et précipiter l'ADN

Extraction d'ARN: Lyse cellulaire, extraction au thiocyanate de guanidinium-phénol-chloroforme, préparation à l'isopropanol

Utilisation d'eau traitée au DEPC

Extraction d'ADN: Rien

Extraction d'ARN: Tous les réactifs sont préparés avec de l'eau traitée au DEPC

Espace de rangement

Extraction d'ADN: L'ADN peut être extrait au préalable et est stocké par lots

Extraction d'ARN: L'extraction d'ARN est effectuée juste avant les procédures en aval

Stockage à long terme

Extraction d'ADN: A -20 °C

Extraction d'ARN: À -80 °C

Conclusion

L'extraction de l'ADN est réalisée à pH 8. L'ADN a tendance à passer en phase organique car il se dénature à pH acide. Mais, l'extraction de l'ARN est réalisée à faible pH pour éviter la dégradation par hydrolyse alcaline. L'objectif fondamental des étapes d'extraction d'ADN et d'ARN est similaire. La principale différence entre l'extraction d'ADN et d'ARN réside dans les conditions de pH utilisées dans chaque type d'extraction.

Référence:

1. "Les bases de l'extraction d'ADN." Manuel virtuel Alaska BioPREP, Alaska BioPREP University of Alaska Fairbanks, disponible ici2. "Protocole d'isolement d'ARN et de transcription inverse: cellules en culture." abcam, disponible ici

Image de courtoisie:

1. "Figure 17 01 02" par CNX OpenStax - (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia 2. "Extraction d'ADN" par Joo Nath - Travail personnel (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia 3. "Extraction PhOH-CHCl3" Par Squidonius (discussion) - Travail personnel (Texte original: self-made) (Domaine public) via Commons Wikimedia