DNA:n eristyksen pitoisuuteen ja puhtauteen vaikuttavat tekijät

Abstract

Molekyylibiologia on bioanalyytikon ammattiin liittyvä biologian haara, jossa tutkitaan muun muassa DNA:ta. DNA sisältää ihmisen geenit, joita tutkimalla saadaan paljon tietoa esimerkiksi ihmisen perimästä ja geneettisistä sairauksista. Geenejä tutkimalla erilaisia geneettisiä sairauksia voidaan pystyä havaitsemaan ja hoitamaan nopeammin. Jotta geenejä voidaan tutkia, pitää DNA pystyä eristämään muusta solumateriaalista. DNA:ta pystytään eristämään monin eri menetelmin. Yksi näistä menetelmistä on silikamatriisimenetelmä.

Toiminnallisen opinnäytetyön tarkoituksena oli tuottaa pdf-muotoinen, sähköinen työohje Tampereen ammattikorkeakoulun bioanalyytikko-opiskelijoille molekyylibiologian opintojaksoa varten. Työohjeen tarkoituksena oli tarjota selkeät ohjeet DNA:n eristyksen työvaiheisiin. Opinnäytetyön raportin tavoite oli avata eristyksen eri työvaiheiden merkitystä sekä kertoa molekyylibiologian ja DNA:n eristyksen taustoista. Opinnäytetyön tehtävinä oli selvittää, mikä silikamatriisimenetelmä on ja miten se toimii, mitkä tekijät vaikuttavat DNA:n eristyksen pitoisuuteen sekä puhtauteen ja millainen on hyvä työohje. Opinnäytetyöraporttimme vastaa kuhunkin kysymykseen selkeästi ja kattavasti.

DNA:n eristäminen on tarkka ja herkkä prosessi. Sen vuoksi luotiin kokonaisuus, jossa esitetään DNA:n eristyksessä huomioitavia asioita. DNA:n eristämisen onnistumisella on suuri vaikutus eristetystä DNA:sta tehtäviin tutkimuksiin. Tulosten perusteella DNA:n eritykseen vaikuttavat niin preanalyyttiset kuin analyyttiset tekijät. Näyteputken valinta, säilytysolosuhteet, työtavat ja työtilat sekä käytettävät työvälineet ja reagenssit vaikuttavat eristyksen onnistumiseen.

Opinnäytetyön tuotoksena syntyi työohje, joka ohjeistaa DNA:n eristyksen suorittamiseen kokoverinäytteestä silikamatriisimenetelmällä. Menetelmä perustuu pylvääseen sidottuun silikamatriisiin, johon DNA tarttuu, jolloin epäpuhtaudet saadaan pestyä pois korkeilla ionivahvuuksilla. Itse työohjeen tuli olla selkeä, johdonmukainen ja käyttää oikeaa modusta, käskymuotoa, tekstissä. Jatkokehittämisehdotuksina opinnäytetyölle voisivat olla DNA:n eristäminen muunlaisesta näytemateriaalista kuten kudoksesta tai DNA:n pitoisuuden ja puhtauden mittaamiseen käytettävien laitteiden käytöstä. Laitteiden käytöstä voisi myös esimerkiksi tehdä selkeät käyttöohjeet.

Molecular biology is a branch of biology closely linked to biomedical laboratory science and it focuses on the study of DNA. DNA contains human genes, which provide valuable information about heredity and genetic diseases and enable more effective diagnosis and treatment of genetic disorders. Gene studies require the extraction of DNA from other cellular components, which can be achieved through several methods, one of which is the silica matrix method.

The purpose of this practise-based thesis was to produce a PDF-format work instruction for biomedical laboratory science students at Tampere University of Applied Sciences, to be used in a molecular biology course. The instruction was designed to provide clear, step-by-step guidance for DNA extraction, while the thesis report explained the importance of each step and provided background information on DNA extraction. The objectives were to describe the silica matrix method, identify factors influencing DNA concentration and purity, and determine what makes an effective work instruction.

DNA extraction is a precise and sensitive process, where both pre-analytical and analytical factors affect success. Sample type, storage conditions, laboratory practices, and the tools and reagents used all play a significant role. The outcome of this thesis was a clear and consistent work instruction for DNA extraction from whole blood using the silica matrix method. Suggestions for further development including other sample types and device-specific user manuals were also made.