Bei der DNA-Isolierung handelt es sich um eine Technik zur Extraktion von DNA aus biologischen Proben, die dann zur genetischen Analyse und zum Klonen verwendet werden kann. Es ist ein wichtiger Schritt in vielen biologischen Experimenten, wie z. B. PCR und Klonen.
So isolieren Sie DNA
Das Verfahren beruht auf einer Reihe chemischer und physikalischer Schritte, um die Zellmembranen aufzubrechen und gleichzeitig die fragilen DNA-Stränge intakt zu halten.
- Lyse
Der erste Schritt besteht darin, die Zellen aufzubrechen. Dies geschieht mithilfe eines Lysepuffers, der typischerweise Detergenzien (wie SDS) zum Auflösen der Fettzellmembranen und Enzyme (wie Proteinase K) zum Zerkleinern der Proteine enthält, die die DNA fest zusammengerollt halten. In manchen Fällen wird mechanische Kraft – wie das Mahlen einer Probe in flüssigem Stickstoff – eingesetzt, um harte Zellwände zu durchbrechen.
- Proteinentfernung und -reinigung
Sobald die Zellen geplatzt sind, bleibt ein „Lysat“ zurück – eine chaotische Suppe aus DNA, RNA, Proteinen und Lipiden. Um die DNA zu trennen, fügen Wissenschaftler häufig konzentrierte Salze oder organische Lösungsmittel (wie Phenol-Chloroform) hinzu. Dadurch verklumpen die Proteine und sinken ab, während die DNA in der Flüssigkeitsschicht gelöst bleibt. Die Probe wird in einer Zentrifuge geschleudert, wodurch die schweren Trümmer nach unten gedrückt werden und die DNA-reiche Flüssigkeit oben zurückbleibt.
- Niederschlag
DNA ist in Wasser löslich, in Alkohol jedoch unlöslich. Durch die Zugabe von eiskaltem Ethanol oder Isopropanol werden die DNA-Moleküle dazu gezwungen, sich zu verklumpen und für das bloße Auge sichtbar zu werden. Es sieht oft aus wie dünne, weiße, rotzartige Fäden oder ein kleines weißes Kügelchen am Boden der Röhre.
- Waschen und Resuspendieren
Das DNA-Pellet wird mit 70 %igem Ethanol gewaschen, um alle verbleibenden Salze oder Verunreinigungen zu entfernen. Abschließend wird der Alkohol verdampft und die gereinigte DNA in TE-Puffer (Tris-EDTA) oder nukleasefreiem Wasser erneut aufgelöst (resuspendiert). Dieses „reine Gold“ kann nun jahrelang im Gefrierschrank aufbewahrt oder sofort für Experimente verwendet werden.
