การย่อยสลายเซลล์โฮสต์และอนุภาคไวรัสในการสกัดกรดนิวคลีอิกของไวรัสจากตัวอย่างมนุษย์

การสลายเซลล์และไวรัสเพื่อการสกัดกรดนิวคลีอิกของไวรัส

ผู้แต่ง

  • ตรีวัฒน์ วัฒนะโชคชัย ภาควิชาพยาธิวิทยา คณะแพทยศาสตร์โรงพยาบาลรามาธิบดี มหาวิทยาลัยมหิดล
  • กิ่งกาญจน์ รักษ์มณี ภาควิชาพยาธิวิทยา คณะแพทยศาสตร์โรงพยาบาลรามาธิบดี มหาวิทยาลัยมหิดล

คำสำคัญ:

การย่อยสลายเซลล์, การทำลายอนุภาคไวรัส, นิวคลีโอโปรตีน, การสกัดกรดนิวคลีอิก

บทคัดย่อ

        การย่อยสลายเซลล์และทำลายโครงสร้างที่ห่อหุ้มสารพันธุกรรมเป็นขั้นตอนแรกสำหรับการสกัดกรดนิวคลีอิก ซึ่งเป็นขั้นตอนที่สำคัญสำหรับกระบวนการตรวจวิเคราะห์เชื้อไวรัสก่อโรค เช่น HIV, SAR-CoV-2, MERS-CoV และ Influenza เป็นต้น ซึ่งจะช่วยควบคุม เฝ้าระวังการแพร่ระบาด รวมทั้งศึกษาวิวัฒนาการสายพันธุ์ของไวรัสก่อโรค ขั้นตอนนี้มีบทบาทสำคัญในกระบวนการตรวจวิเคราะห์ทางด้านชีวโมเลกุล เช่น PCR, Real-Time PCR และ Next-Generation Sequencing (NGS) การพัฒนาวิธีการสกัดเพื่อใช้ทำลายโครงสร้างนิวคลีโอโปรตีน ยับยั้งการทำงานของเอนไซม์นิวคลีเอสและการกำจัดสิ่งปนเปื้อนถือเป็นสิ่งสำคัญ วิธีการเหล่านี้ช่วยให้เซลล์และอนุภาคไวรัสย่อยสลายได้อย่างมีประสิทธิภาพ ประสบการณ์ในการวินิจฉัยทางห้องปฏิบัติการแสดงให้เห็นว่า คุณภาพของกรดนิวคลีอิกที่สกัดได้มีผลโดยตรงต่อความแม่นยำของการวิเคราะห์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในตัวอย่างที่มีปริมาณเชื้อไวรัสต่ำ ๆ การพัฒนาวิธีการสกัดที่มี ประสิทธิภาพจึงเป็นสิ่งสำคัญ เนื่องจากช่วยให้ได้กรดนิวคลีอิกที่มีความบริสุทธิ์และมีปริมาณเพียงพอต่อการตรวจวิเคราะห์ทางห้องปฏิบัติการและการใช้ประโยชน์ทางการแพทย์

เอกสารอ้างอิง

The Scientist, MilliporeSigma. Viral nucleic acid purification in a single spin: a simple nucleic acid extraction approach quickly purifies genomic viral RNA and DNA while minimizing cross-contamination risks. [online]. 2022; [cited 2024 Dec 13]. Available from: URL: https://www.the-scientist.com/viral-nucleicacid-purification-in-a-single-spin-69881.

Zeng Y, Tang X, Chen J, Kang X, Bai D. Optimizing total RNA extraction method for human and mice samples. PeerJ 2024; 12: e18072. (22 pages).

Sabatier M, Bal A, Destras G, Regue H, Quéromès G, Cheynet V, et al. Comparison of nucleic acid extraction methods for a viral metagenomics analysis of respiratory viruses. Microorganisms 2020; 8(10): 1539. (17 pages).

Ponce-Rojas JC, Costello MS, Proctor DA, Kosik KS, Wilson MZ, Arias C, et al. A fast and accessible method for the isolation of RNA, DNA, and protein to facilitate the detection of SARS-CoV-2. J Clin Microbiol 2021; 59(4): e02403-20. (9 pages).

The origin and evolution of cells. In: Cooper GM. The cell: a molecular approach. 2nd ed. Sunderland, MA.: Sinauer Associates. [online]. 2000; [cited 2024 Dec 13]. Available from: URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9841.

Histology, Cell. [updated 2023 May 1]. In: Khan YS, Farhana A. StatPearls. Treasure Island, FL.: StatPearls Publishing; [online]. 2024; [cited 2024 Dec 13]. Available from: URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK554382.

SEER Training Modules. Module name U.S. National Institutes of Health, National Cancer Institute. [online]. [cited 2024 Dec 7]. Available from: URL: https://training.seer.cancer.gov.

Chapter 8, The nucleus. In: Cooper GM. The cell: a molecular approach. 2nd ed. Sunderland (MA): Sinauer Associates. [online]. 2000; [cited 2024 Dec 13]. Available from: URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9845.

Genetics, histone code. [updated 2023 Aug 8]. In: Shahid Z, Simpson B, Miao KH, et al. StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing. [online]. 2024; [cited 2024 Dec 13]. Available from: URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK538477.

Wikipedia. Nucleoprotein. [online]. 2019; [cited 2024 Dec 7]. Available from: URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Nucleoprotein.

Pellett PE, Mitra S, Holland TC. Basics of virology. Handb Clin Neurol 2014; 123: 45–66.

Srivastava V, Ahmad A. New perspective towards therapeutic regimen against SARSCoV-2 infection. J Infect Public Health 2021; 14(7): 852–62.

Turrell L, Lyall JW, Tiley LS, Fodor E, Vreede FT. The role and assembly mechanism of nucleoprotein in influenza A virus ribonucleoprotein complexes. Nat Commun 2013; 4: 1591. (24 pages).

Šantak M, Matić Z. The role of nucleoprotein in immunity to human negative-stranded RNA viruses-not just another brick in the viral nucleocapsid. Viruses 2022; 14(3): 521. (37 pages).

Brown RB, Audet J. Current techniques for single-cell lysis. J R Soc Interface 2008; 5(Suppl 2): S131–8.

Wikipedia. Lysis buffer. [online]. 2020; [cited 2024 Dec 8]. Available from: URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Lysis_buffer.

Linke D. Detergents: an overview. Methods Enzymol 2009; 463: 603–17.

Wikipedia. Cetrimonium bromide. [online]. 2020; [cited 2024 Dec 8]. Available from: URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Cetrimonium_bromide.

Ivanov AA, Leonova ON, Wiebe DS, Krutko AV, Gridina MM, Fishman VS, et al. Method for the isolation of "RNA-seq-quality" RNA from human intervertebral discs after mortar and pestle homogenization. Cells 2022; 11(22): 3578. (10 pages).

DeCaprio J, Kohl TO. Using Dounce homogenization to lyse cells for immunoprecipitation. Cold Spring Harb Protoc 2019; 2019(7): pdb-prot098574. (5 pages).

Hartz AMS, Schulz JA, Sokola BS, Edelmann SE, Shen AN, Rempe RG, et al. Isolation of cerebral capillaries from fresh human brain tissue. J Vis Exp 2018; (139): 57346. (12 pages).

National Center for Biotechnology Information. GEO accession viewer: GSM3067997. Bethesda, MD.: NCBI. [online]. 2018; [cited 2024 Dec 9]. Available from: URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc.cgi?acc=GSM3067997.

Dehazya P, Coles RS, Jr. Extraction and properties of hemagglutinin from cell wall fragments of Fusobacterium nucleatum. J Bacteriol 1982; 152(1): 298–305.

Lander R, Manger W, Scouloudis M, Ku A, Davis C, Lee A. Gaulin homogenization: a mechanistic study. Biotechnol Prog 2000; 16(1): 80–5.

National Center for Biotechnology Information (NCBI). GEO accession viewer: GSM708138. Bethesda, MD.: NCBI. [online]. 2011; [cited 2024 Dec 10]. Available from: URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/query/acc.cgi?acc=GSM708138.

Goldberg S. Mechanical/physical methods of cell disruption and tissue homogenization. Methods Mol Biol 2021; 2261: 563–85.

Rintarhat P, Cho YJ, Koh H, Park S, Lee EJ, Lim H, et al. Assessment of DNA extraction methods for human gut mycobiome analysis. R Soc Open Sci 2024; 11(1): 231129. (12 pages).

Thermo Fisher Scientific. Nebulizers. [online]. [cited 2024 Dec 10]. Available from: URL: https://tools.thermofisher.com/content/sfs/manuals/nebulizer_man.pdf.

Guan B, Frank KM, Maldonado JO, Beach M, Pelayo E, Warner BM, et al. Sensitive extraction-free SARS-CoV-2 RNA virus detection using a chelating resin. iScience 2021; 24(9): 102960. (17 pages).

Laposova K, Oveckova I, Tomaskova J. A simple method for isolation of cell-associated viral particles from cell culture. J Virol Methods 2017; 249: 194–6.

Wiraswati HL, Ma'ruf IF, Ekawardhani S, Faridah L, Laelalugina A, Septanto H, et al. Optimization of nucleic acid extraction methods for rapid detection in pandemic situations or diseases with high prevalence. J Pharm Anal 2023; 13(12): 1577–9.

Zakaria Z, Umi SH, Mokhtar SS, Mokhtar U, Zaiharina MZ, Aziz AT, et al. An alternate method for DNA and RNA extraction from clotted blood. Genet Mol Res 2013; 12(1): 302–11.

Branch DW, Vreeland EC, McClain JL, Murton JK, James CD, Achyuthan KE. Rapid nucleic acid extraction and purification using a miniature ultrasonic technique. Micromachines 2017; 8(7): 228. (17 pages).

Wikipedia Contributors. Electromagnetic radiation. Wikipedia. [online]. 2019; [cited 2024 Dec 10]. Available from: URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Electromagnetic_radiation.

Taglia F, Wang L, Setser CH, Fernández-Tejero N, McCord BR, Lee SB. Development of a microwave-based extraction for forensic biological samples. Forensic Sci Int Synerg 2022; 5: 100291. (8 pages).

Lee HJ, Kim JH, Lim HK, Cho EC, Huh N, Ko C, et al. Electrochemical cell lysis device for DNA extraction. Lab Chip 2010; 10(5): 626–33.

Sweeney PJ, Walker JM. Proteinase K (EC 3.4.21.14). Methods Mol Biol 1993; 16: 305–11.

Shukla A, Gangwar M, Sharma G, Prakash P, Nath G. Vitality of proteinase K in rRTPCR detection of SARS-CoV2 bypassing RNA extraction. Front Cell Infect Microbiol 2021; 11: 717068. (7 pages).

Wikipedia Contributors. Lipase. Wikipedia. [online]. 2024; [cited 2024 Dec 10]. Available from: URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Lipase.

Bio-Rad Laboratories. Lysis buffer. [online]. 2024; [cited 2024 Dec 12]. Available from: URL: https://www.bio-rad.com/en-th/feature/lysis-buffer.html.

Yu F, Qiu T, Zeng Y, Wang Y, Zheng S, Chen X, et al. Comparative evaluation of three preprocessing methods for extraction and detection of influenza A virus nucleic acids from sputum. Front Med 2018; 5: 56. (4 pages).

Branche AR, Walsh EE, Formica MA, Falsey AR. Detection of respiratory viruses in sputum from adults by use of automated multiplex PCR. J Clin Microbiol 2014; 52(10): 3590–6.

Kolarevic A, Yancheva D, Kocic G, Smelcerovic A. Deoxyribonuclease inhibitors. Eur J Med Chem 2014; 88: 101–11.

Lomax JE, Bianchetti CM, Chang A, Phillips GN Jr, Fox BG, Raines RT. Functional evolution of ribonuclease inhibitor: insights from birds and reptiles. J Mol Biol 2014; 426(17): 3041–56.

Hernandez S, Cardozo F, Myers DR, Rojas A, Waggoner JJ. Simple and economical extraction of viral RNA and storage at ambient temperature. Microbiol Spectr 2022; 10(3): e00859–22. (9 pages).

ดาวน์โหลด

เผยแพร่แล้ว

24-09-2025

รูปแบบการอ้างอิง

1.
วัฒนะโชคชัย ต, รักษ์มณี ก. การย่อยสลายเซลล์โฮสต์และอนุภาคไวรัสในการสกัดกรดนิวคลีอิกของไวรัสจากตัวอย่างมนุษย์: การสลายเซลล์และไวรัสเพื่อการสกัดกรดนิวคลีอิกของไวรัส. ว กรมวิทย พ [อินเทอร์เน็ต]. 24 กันยายน 2025 [อ้างถึง 5 กุมภาพันธ์ 2026];67(3):541-56. available at: https://he02.tci-thaijo.org/index.php/dmsc/article/view/273311

ฉบับ

ประเภทบทความ

บทความพิเศษ (Special Articles)