آلودگی RNase می‌تواند باعث ایجاد مشکلات فراوانی در آزمایشگاه‌‌های آنالیز RNA شود. این مشکلات چیست و چگونه می‌توان آن‌ها را حل کرد؟ در این مطلب در مورد وجود و تاثیر آنزیم RNase در پروژه‌های آزمایشگاهی بحث می‌شود.

RNase چیست؟

RNase آنزیمی‌است که مسئول تخریب RNA در موجودات زنده است. این آنزیم‌ها نقش مهمی ‌در بلوغ مولکول‌های RNA دارند و اولین خط دفاع در برابر ویروس‌های حاوی RNA به شمار می‌آیند و همچنین در تجزیه ‌RNAهای قدیمی سلول نقش دارند. انواع مختلفی از RNase‌ها وجود دارند که نوع اصلی آن در آزمایشگاه‌ها RNase A نام دارد که به طور خاص ‌آر‌‌ان‌ای‌های تک رشته‌ای را هدف قرار می‌دهد.

RNase A معمولاً به عنوان یکی از سخت‌ترین آنزیم‌ها در کارهای از آزمایشگاهی توصیف می‌شود. این آنزیم‌ها به طور کلی دارای پیوند‌های دی سولفید زیادی هستند که آن‌ها را به صورت آنزیمی ‌فوق العاده پایدار ساخته و حتی می‌توانند در اتوکلاو نیز زنده بمانند.

با توجه به این ویژگی و درحالی که RNase یکی از اجزای لازم برای بسیاری از فرآیند‌های بیولوژیکی است، اما این آنزیم مشکلات و موانع بزرگی برای کسانی که در آنالیز RNA کار می‌کنند، ایجاد می‌کند.

آلوده کردن توالی RNA با RNase در آزمایشگاه بسیار آسان است اما کاری که بسیار دشوار به نظر می‌رسد، اطمینان از ریشه کن کردن کامل این آنزیم است. این امر به این دلیل دشوار است که RNase محیطی، در منابع مختلفی مانند ترکیبات میکروبی در هوا و همچنین وجود این آنزیم در پوست، مو یا بزاق انسان وجود دارد.

آلودگی با آنزیم RNase

به منظور موفقیت آمیز بودن آزمایش‌های مربوط به RNA، به نظر می‌رسد که مولکول‌های RNA باید تا حد ممکن دست نخورده باقی بمانند. با این حال، به دلیل وجود آنزیم RNase که هنگام برخورد با مولکول‌های RNA سریع آن‌ها را تجزیه می‌کند، اغلب در آزمایش‌های مربوط به RNA، نمی‌توان از عدم آسیب به این مولکول‌ها مطمئن بود. به همین دلیل، وجود آنزیم‌های تجزیه کننده RNA معمولا موجب ایجاد نتایج متناقض و اشتباه در آزمایش‌ها می‌شود.

آنزیم RNases بسیار نافذ است و هنگام آلوده شدن سطوح اصلی یک آزمایشگاه به این آنزیم، ممکن است این آلودگی به سرعت گسترش یابد و می‌تواند برای آزمایشگاه‌هایی که بر روی توالی‌ها و تجزیه و تحلیل RNA کار می‌کنند، مشکلاتی فراوانی ایجاد کند. مقادیر ناچیز آنزیم‌های متداول، مانند RNase، می‌تواند نتایج یک سری آزمایش‌ها را نادرست جلوه دهد. روش‌های استاندارد برای پاکسازی آلودگی تجهیزات آزمایشگاهی به آنزیم، می‌توانند ساعت‌ها طول بکشند.

از بین بردن آلودگی با RNase

جلوگیری از حضور فیزیکی RNase در آزمایشگاه‌های معمولی، یک انتظار غیرواقعی است. درعوض، مدیریت آلودگی به آنزیم RNase عملی‌تر به نظر می‌رسد. محققان آزمایشگاهی حین کار می‌توانند با استفاده از مواد یکبار مصرف و همچنین دستکش جدید برای انجام مراحل مختلف آزمایش، آلودگی‌های RNase را به حداقل برسانند. این وضعیتی است که شاید برای اغلب محققانی بر روی RNA کار می‌کنند، بسیار متداول باشد. علاوه بر این کارها، ممکن است غیرفعال کردن مولکول‌های RNase با روش‌های مختلف برای متوقف کردن فعالیت آن‌ها و یا کاهش سرعت فعالیت آنزیم در برابر RNA، نیز موثر باشد.

روش‌های فعلی غیرفعال‌سازی آنزیم RNase اغلب پرهزینه، وقت گیر و بی‌فایده هستند. این روش‌ها استفاده از آب DEPC و اتوکلاو کردن، ضد عفونی شیمیایی سطوح و استفاده از مواد شیمیایی برای پاکسازی تجهیزات و به دنبال آن شستشو در آب بدون RNase را در بر می‌گیرند.

اتوکلاو کردن ممکن است نتواند تمام آنزیم‌های RNase را از بین ببرد، زیرا بخشی از فعالیت این آنزیم‌ها با سرد شدن وسایل اتوکلاو شده در دمای محیط، دوباره برمی‌گردد. این که متوجه شویم که آزمایشگاه چه زمانی واقعا از وجود آنزیم RNase پاک شده، بسیار دشوار است . استفاده از ترکیبات شیمیایی می‌تواند روش قدرتمندی برای پاکسازی آلودگی‌های آنزیم RNase باشد، اما در حالی که استفاده از مواد شیمیایی ممکن است، تمام آنزیم‌ها را غیرفعال کند، ولی بقایایی از مواد شیمیایی را بر روی سطوح باقی می‌گذارد که به طور بالقوه می‌توانند آزمایشگاه را آلوده کنند.

یک روش جدید برای از بین بردن آلودگی RNase وجود دارد که نتایج امیدوارکننده‌ای را تاکنون نشان داده است و روشی سریع و عاری از مواد شیمیایی به شمار می‌آید. این روش در واقع استفاده از نور ماورا بنفش است که می‌تواند RNase را به طور غیرقابل برگشت، غیرفعال کند. با مطالعات انجام شده در این زمینه مشخص شده است که  این روش در کمتر از 1 دقیقه می‌تواند آنزیم RNase غیرفعال سازد.

بر همین اساس دستگاه‌هایی طراحی شده است که می‌توان با قرار دادن وسایل و نمونه‌های آزمایشگاهی در آن‌ها، با تابش نور UV در طول موج‌هایی در حدود ۲۷۵ تا ۳۶۵ نانومتر آنزیم‌های RNase را  با سرعت و در کوتاه‌ترین زمان غیرفعال کرد.

استفاده از نور ماورا بنفش بسیاری از مشکلات مرتبط با روش‌های فعلی از بردن آلودگی‌های آنزیم RNase را از بین می برد. در این روش، نیازی به شستشوی مکرر وسایل با استفاده از آب فاقد  RNase، بعد از پاکسازی با UV نیست و همچنین با استفاده از این روش باقی مانده شیمیایی بر جای نمی‌ماند که باعث اتلاف زمان و ایجاد آلودگی‌های احتمالی از طریق سایر مسیرها شود. همچنین نیاز به مواد یکبار مصرف  کاهش می‌یابد و در نتیجه هزینه‌ها کم شده و مواد دفعی کمتری نیز به وجود می‌آید.