SDLABIO Spin-Säulen zur Extraktion und Reinigung von DNA und RNA

1. Aufbau einer Säulenreinigung:

Eine Zentrifugensäule besteht aus:

• Einer Kunststoffsäule (normalerweise aus Polypropylen oder einem anderen haltbaren Material)
• Einer Membran in der Säule, oft aus Silikagel oder Glasfaser. Diese Membran ist die Schlüsselkomponente für die Bindung von Nukleinsäuren.
• Einem Auffangröhrchen, das den Durchfluss (ungebundene Lösung) und das Eluat (gereinigte Probe) sammelt.

2. Grundprinzip:

Zentrifugensäulen nutzen die Zentrifugation, um eine Kraft zu erzeugen, die die Trennung von Partikeln oder Molekülen unterstützt. Das Kernprinzip besteht darin, dass Nukleinsäuren (DNA oder RNA) selektiv an die Membran in der Säule binden und anschließend Verunreinigungen ausgewaschen werden. Die Nukleinsäuren werden dann in reiner Form eluiert (freigesetzt).

3. Der schrittweise Prozess:

Schritt 1: Lyse der Probe

• Zunächst wird eine Probe, die Nukleinsäuren enthält (wie Blut, Gewebe, Zellen oder Bakterien), mit einem Lysepuffer gemischt. Der Puffer bricht die Zellen auf und setzt die DNA oder RNA in die Lösung frei.

Schritt 2: Bindung an die Membran

• Die lysierte Probe wird dann auf die Zentrifugensäule aufgetragen. Die Silikamembran in der Säule hat eine einzigartige Eigenschaft: Sie bindet Nukleinsäuren (DNA, RNA) in Gegenwart von hohen Salzkonzentrationen.
• Die Probe wird bei hoher Geschwindigkeit zentrifugiert (normalerweise etwa 10.000 bis 15.000 x g). Dies erzeugt eine Zentrifugalkraft, die die Flüssigkeit durch die Säule und in das Auffangröhrchen drückt.

• Nukleinsäuren binden an die Membran, während Verunreinigungen (Proteine, Salze und andere Kontaminanten) hindurchgehen und im Abfall verworfen werden.

Schritt 3: Waschen

• Der nächste Schritt umfasst die Zugabe eines Waschpuffers zur DNA-Spin-Säulenreinigung. Der Waschpuffer hilft, verbleibende Verunreinigungen (wie Salze, Proteine und kleine Moleküle) von der Membran zu entfernen.

• Die Säule wird erneut zentrifugiert, um diese Waschlösung zu entfernen, wobei die Nukleinsäuren an der Membran gebunden bleiben.

Schritt 4: Elution

• Nach dem Waschen wird ein Puffer mit niedrigem Salzgehalt (oder Wasser) zur Säule gegeben. Dieser Puffer hilft, die gereinigten Nukleinsäuren von der Membran freizusetzen (zu eluieren).

• Die Säule wird ein weiteres Mal zentrifugiert, um die gereinigte DNA oder RNA im Auffangröhrchen zu sammeln.

4. Warum funktioniert es?

• Selektive Bindung: Silikamembranen sind so konzipiert, dass sie Nukleinsäuren in Gegenwart von hohem Salzgehalt selektiv binden. Unter diesen Bedingungen interagieren die negativen Ladungen der Nukleinsäuren mit der Silikaoberfläche.

• Zentrifugation: Die Zentrifugation ist die entscheidende Kraft, die die Probenbestandteile nach Masse trennt. Nukleinsäuren werden auf der Membran zurückgehalten, während kleinere Verunreinigungen mit dem Waschpuffer entfernt werden.