Die Extraktion von Ribonukleinsäure (RNA) ist ein Laborverfahren, das häufig in der molekularbiologischen Forschung verwendet wird. Durch die Isolierung von RNA-Strängen können Forscher die genetischen Komponenten einer Vielzahl von Organismen untersuchen, von Bakterien bis hin zu Menschen. Obwohl Desoxyribonukleinsäure (DNA) die häufigste Nukleinsäure in der Genforschung ist, ist RNA die Verbindung zwischen DNA und den Zellproteinen, die für eine Vielzahl von strukturellen Funktionen verantwortlich sind. Die Extraktion von RNA ermöglicht es Wissenschaftlern, den Weg von der DNA-Information zur Proteinproduktion und Zellfunktion zu untersuchen.
Nukleinsäuren in Form von DNA und RNA enthalten die genetische Information, die für die Funktion und Replikation von Zellen notwendig ist. Ribonukleinsäure oder RNA ist das Bindeglied zwischen DNA und Zellproteinen. Bestimmte RNA-Typen kopieren bestimmte DNA-Abschnitte, um die Bildung solcher Proteine zu unterstützen. Den Weg zwischen DNA und Zellproteinen zu verfolgen, hilft Forschern, die Genregulation und Proteinsynthese innerhalb einzelner Zellen zu verstehen. Verfahren, die die RNA-Extraktion erleichtern und die Probenstabilität gewährleisten, bieten Forschern die Möglichkeit, den Weg zwischen DNA und RNA zu verfolgen.
Bei der RNA-Extraktion werden biologische Proben soweit reduziert und gereinigt, dass RNA zur späteren Untersuchung isoliert wird. Molekulare Komponenten wie Proteine, RNA und DNA teilen oder isolieren sich zu unterschiedlichen Zeiten, was die Extraktion bestimmter RNA-Typen ermöglicht. Unterschiedliche Gewebe- und Zelltypen erfordern unterschiedliche Methoden der RNA-Extraktion. Während es eine Vielzahl von Methoden gibt, um eine RNA-Extraktion durchzuführen, verwendet die gebräuchlichste Zentrifugation, um biologische Proben mit verschiedenen chemischen Verbindungen zu mischen, die zusammen als Denaturierungsmittel bekannt sind.
Eine gängige Methode zur RNA-Extraktion ist die Phenol-Chloroform-Extraktion, auch bekannt als PC oder PCIA. Bei dieser Methode werden Gewebeproben mit gleichen Teilen Phenol und Chloroform gemischt. Als biphasische Mischung bekannt, wird die Lösung in einer denaturierenden Lösung zentrifugiert. Es entstehen zwei Phasen, wobei die erste die wässrige Phase und die zweite die organische Phase ist. Während der wässrigen Phase erfolgt die RNA-Extraktion mit Hilfe der Ethanolfällung.
Andere Methoden zur Extraktion von RNA variieren je nach Probengröße, Gewebetyp und ob Gesamt- oder Teil-RNA erforderlich ist. Für Hefe-, Pflanzen- oder Tierproben werden vollständige RNA oder gesamte eukaryotische RNA benötigt. Bakterien hingegen benötigen prokaryontische Gesamt-RNA. Jeder RNA-Typ erfordert eine andere Methode der Probenvorbereitung, Extraktion und Lagerung.
Komplikationen bei der RNA-Extraktion sind häufig und beziehen sich im Allgemeinen auf den Abbau von RNA nach der Extraktion. Ribonuklease-Enzyme, die üblicherweise in Gewebeproben vorhanden sind, bauen RNA schnell ab. Wenn sie nicht schnell verwendet wird, kann der RNA-Abbau eine Probe unbrauchbar machen. Als Reaktion darauf umfassen viele Verfahren der RNA-Extraktion Schritte zur Vorbereitung von Proben für die Lagerung, sowohl vor als auch nach der Extraktion, um den Abbau von RNA zu reduzieren oder zu verlangsamen.