Tartalom
A tudósok lebonthatják vagy szekvenálhatják a DNS-t alkotó nukleotidokká, amelyek például megmondhatják az embernek, hogy genetikai betegsége van. A DNS-extrakció szokásos módszerei izopropanol vagy etanol alkalmazását foglalják magukban az eljárás egy lépésében. A sejtek azonban sok más molekulát is tartalmaznak, például fehérjéket és lipideket, és a tudósok természetesen azt akarják, hogy a lehető legtisztább DNS-oldatot kapjanak.
A DNS extrakció módszerei általában több lépést foglalnak magukban: a sejteket nyitva kell szakítani, a membrán lipideket el kell távolítani, és a DNS-t el kell választani a fehérjéktől, RNS-től és más szennyeződésektől. Két tipikus protokoll a lúgos lízis a bakteriális plazmid DNS extrahálására és a fenol-kloroform extrahálás. Mindkét módszernél a nukleinsavak etanollal vagy izopropanollal történő kicsapása az egyik utolsó lépés. Miután a DNS vagy RNS kicsapódott (az oldatból kicsapódott), vízben újra szuszpendálható.
Az etanol jó oldószer
Mind az etanol, mind az izopropanol jól keverhető (elegyedik a vízhez), de dielektromos állandóságuk alacsonyabb, mint a víznél, ami azt jelenti, hogy sokkal gyengébbek képesek képezni az oldat pozitív és negatív töltéseinek az árnyékolására és szétválasztására. Például a víz dielektromos állandója 78,5, az etanol állandó pedig 24,3. A DNS negatív töltésű, tehát vonzza az oldatban lévő pozitív ionokat, például káliumot vagy nátriumot. Az etanol gyengébb képessége, mint a víz, hogy megtartja a pozitív töltésű ionokat és a DNS-t.
Az etanol növeli a DNS-koncentrációt
Az etanol a DNS-t más okból kevésbé oldhatóvá teszi. Mivel az etanol molekulák hidrogénkötéseknek nevezett kölcsönhatásokat képezhetnek a vízmolekulákkal, csökkentik a DNS hidratálásához rendelkezésre álló vízmolekulák számát. E hatás és az alsó dielektromos állandó között az etanol alapvetően azt eredményezi, hogy a DNS pozitív ionokkal aggregálódik az oldatban, szilárd anyagot vagy csapadékot képezve a cső alján. A DNS kicsapása arra törekszik, hogy koncentráltabbá váljon, mivel az oldatban lévő többi szennyeződés nem kicsapódik egyidejűleg.
További tényezők a folyamatban
Az etanolmosó az alacsony molekulatömegű szennyező anyagok, például sók és mosószerek eltávolítására is szolgál. A választott só attól függ, hogy szükség van-e a nátrium-dodecil-szulfát (SDS) mosószer kicsapására egy korábbi lépésben; például a kálium-dodecil-szulfát nem oldódik és kicsapódik, tehát kálium-acetáttal lúgos lízisben az SDS eltávolítható az etanol / izopropanol hozzáadása előtt. Az etanol felhasználható az RNS kicsapására is ugyanezen okokból, bár az RNS kicsapása általában több etanolt igényel.