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Magnetkügelchen genießen in der Sequenzierungswelt nicht viel Respekt, aber sie sind verdammt nützlich. Hier sind einige Anwendungen, die Sie ausprobieren sollten!

Aber zuerst: Wie funktionieren Magnetkügelchen eigentlich?

Die Kügelchen selbst sind Polystyrolkugeln, die mit Eisen beschichtet wurden, um sie superparamagnetisch zu machen.
Das ist nur ein schicker Begriff für 'sie werden von Magneten sehr stark angezogen'. Und weil sie von Magneten angezogen werden, sind sie die perfekte Lösung fürHochdurchsatz-Isolierung von Biomolekülen!

Diese Eisenkügelchen können auf verschiedene Weise funktionalisiert werden, zum Beispiel können sie beschichtet werden, um Proteine, Biotin oder sogar Nukleinsäuren zu binden. Diese Vielseitigkeit macht sie so nützlich für die molekulare Manipulation!

Nukleinsäureextraktion: Die Kügelchen werden mit Carboxylgruppen funktionalisiert, die es ihnen ermöglichen, an salzgefällte Nukleinsäure zu binden. Diese Bindung wird durch ein 'Crowding-Agent' wie Polyethylenglykol (PEG) unterstützt, das die DNA/RNA dazu zwingt, ganz nah an die Kügelchen heranzukommen! Dies ist im Grunde der Standardprozess für jeden, der eine Hochdurchsatz-Nukleinsäureextraktion durchführen möchte. Es ist auch eine sehr schonende Extraktionsmethode, im Gegensatz zu filterbasierten Platten oder Säulen, die DNA/RNA scheren, können Kügelchen 60 kb lange Fragmente ergeben, was perfekt für längere Read-Sequenzierungsanwendungen ist.

DNA-Größenselektion: Aber warte, da ist noch mehr! Sie können diese Kügelchen auch auf ähnliche Weise verwenden, um eine DNA-Größenselektion durchzuführen. Die Fragmentinsertlänge ist für die Kurz-Read-Sequenzierung wichtig, und je nach Read-Länge möchten Sie möglicherweise Fragmentgrößen zwischen 75 bp und 400 bp anstreben. Historisch gesehen wurde dies mit Gelgrößenselektion oder Beschallung durchgeführt, aber Kügelchen können auch verwendet werden, um Größenbereiche von Fragmenten auszuwählen, indem die Konzentration des Crowding-Agents angepasst wird! Im Wesentlichen gilt: Je mehr Crowding-Agent Sie hinzufügen, desto kleiner sind die Fragmente, die Sie zurückhalten.

Nukleinsäure-Normalisierung: Alternativ haben die Kügelchen selbst eine spezifische Bindungskapazität, die auf ihrer Größe, Salzkonzentration und dem PEG-Verhältnis basiert. Aus diesem Grund können diese Kügelchen verwendet werden, um eine bestimmte Menge an Nukleinsäure für nachgeschaltete Anwendungen zu binden, ohne sich darum kümmern zu müssen, zu quantifizieren, wie viel vorhanden ist, bevor man zum nächsten Schritt übergeht!

Target-Capture: Kügelchen können mit Streptavidin beschichtet werden, einem Protein, das sehr fest an Biotin bindet. Diese Affinität wurde für Target-Capture-Anwendungen übernommen. Mit Biotin 5' markierte Nukleinsäuresonden werden mit einer DNA-Probe inkubiert, um an ihre Targets zu binden, mit streptavidinbeschichteten Magnetkügelchen exponiert und dann gewaschen, um das erfasste Target von der Bulk-Probe zu isolieren.

Immunpräzipitation: Ein weiteres großes Wort, aber es bedeutet nur 'ein Antikörper verwenden, um etwas zu isolieren!' Magnetkügelchen können funktionalisiert werden, um Antikörper zu binden. Diese können dann spezifische Zellen aus einer Probe, Proteine, die an DNA-Fragmente gebunden sind, magnetisch isolieren oder jede gewünschte Affinitätsinteraktion herausfischen.

Respektiert die Macht des Kügelchens!