Tartalom
A sejteken belüli minden egyes DNS-molekula általában két szálat tartalmaz, amelyeket hidrogénkötéseknek nevezett kölcsönhatások kapcsolnak össze. A körülmények változása azonban "denaturálhatja" a DNS-t, és ezeket a szálakat elválaszthatja. Erős bázisok, például NaOH hozzáadása drámaian növeli a pH-t, csökkentve ezáltal az oldat hidrogénion-koncentrációját és denaturálva a kétszálú DNS-t.
A pH hatása
A hidroxid-ion koncentráció és a pH közvetlenül összefüggenek, azaz minél magasabb a pH, annál nagyobb a hidroxid koncentráció. Hasonlóképpen, minél alacsonyabb a hidrogénion-koncentráció. Magas pH mellett az oldat hidroxid-ionokban gazdag, és ezek a negatív töltésű ionok képesek a hidrogén-ionokat a molekulákból leválasztani, mint például a bázispárokat a DNS-ben. Ez a folyamat megbontja a hidrogénkötést, amely a két DNS-szálat együttesen tartja, elválasztva egymást.
RNS vs. DNS
Az RNS-szel ellentétben a DNS-nél nincs hidroxilcsoport az egyes cukorcsoportok 2. helyzetében. Ez a különbség a lúgos oldatban a DNS-t sokkal stabilabbá teszi. Az RNS-ben a 2. helyzetben levő hidroxilcsoport hidrogéniont adhat az oldathoz magas pH-értéken, így egy nagyon reakcióképes alkoxid-iont képezve, amely megtámadja a két szomszédos nukleotidot tartó foszfátcsoportot. A DNS-t nem szenved ez a hiba, ezért magas pH-értéken rendkívüli stabilitást élvez.
Lúgos lízis
A molekuláris biológusok gyakran alkalikus denaturációt alkalmaznak a plazmid DNS baktériumok izolálására. A plazmidok kevés DNS-hurok, elkülönítve a baktérium kromoszómájától. Az alkalikus lízis mini előkészítés során a biológusok mosószert és nátrium-hidroxidot adnak az oldatban szuszpendált baktériumokhoz. A mosószer feloldja a baktériumsejt membránt, míg a nátrium-hidroxid növeli a pH-t, és az oldatot nagyon lúgossá teszi. Amint a törött sejtek felszabadítják tartalmát, a benne levő DNS elválasztódik komponensrészekké, vagy denaturálódik.
újrahajlítási
Amint a biológus kivonja a DNS-t a sejtből, hozzáad egy újabb reagenst, hogy az oldat semleges pH-jára álljon vissza, és a mosószer kicsapódjon. A pH változása lehetővé teszi a plazmid szálak újbóli beillesztését; a terjedelmes kromoszóma azonban nem tudja ugyanezt tenni, így a biológus eltávolíthatja azt a tisztítószerrel, denaturált fehérjékkel és más válogatott szeméttel együtt, a plazmidot hátrahagyva. Az lúgos lízis nem tisztítja meg teljesen a plazmid DNS-t; inkább "gyors és piszkos" módszerként szolgál annak kinyerésére a sejtből, és eltávolítja a legtöbb többi szennyező anyagot.