Зміст
Вчені можуть розбити або послідовно ДНК на складові її нуклеотиди, що, наприклад, може сказати людині, чи має генетичне захворювання. Поширені методи вилучення ДНК передбачають використання ізопропанолу або етанолу на одному етапі процесу. Однак клітини містять багато інших молекул, таких як білки та ліпіди, і вчені, природно, хочуть отримати максимально чистий розчин ДНК.
Методи вилучення ДНК зазвичай включають декілька етапів: клітини потрібно розбити, мембранні ліпіди потрібно видалити, а ДНК потрібно відокремити від білків, РНК та інших забруднень. Два типових протоколи - лужний лізис для екстракції бактеріальної плазмідної ДНК та екстракція фенол-хлороформу. В обох методах осадження нуклеїнових кислот на етанолі або ізопропанолі є однією з завершальних стадій. Після осадження ДНК або РНК (випадання з розчину) її можна ресуспендувати у воді.
Етанол - хороший розчинник
І етанол, і ізопропанол добре змішуються (змішуються з) водою, але вони мають менші діелектричні константи, ніж вода, а це означає, що їх здатність захищати позитивні та негативні заряди в розчині та тримати їх у відокремленому стані набагато бідніша. Наприклад, діелектрична константа для води становить 78,5, тоді як константа для етанолу - 24,3. ДНК негативно заряджається, тому її притягують до таких позитивних іонів, як калій або натрій. Етанол має біднішу здатність, ніж вода, утримувати позитивно заряджені іони та ДНК.
Етанол збільшує концентрацію ДНК
Етанол також робить ДНК менш розчинною з іншої причини. Оскільки молекули етанолу можуть утворювати взаємодії, які називаються водневими зв’язками з молекулами води, вони зменшують кількість молекул води, доступних для гідратації ДНК. Між цим ефектом і нижчою діелектричною постійною етанол в основному змушує ДНК агрегуватися з позитивними іонами в розчині, утворюючи тверду речовину або осад на дні трубки. Осадження ДНК служить для того, щоб вона була більш концентрованою, оскільки інші забруднення в розчині не осідають одночасно.
Додаткові фактори в процесі
Промивання етанолом також служить для видалення забруднювачів з низькою молекулярною вагою, таких як солі та миючі засоби. Вибрана сіль може змінюватись залежно від того, чи потрібно осадити детергент натрію додецилсульфату (SDS) на попередній стадії; Наприклад, сульфат додецил калію є нерозчинним і осаджується, тому за допомогою ацетату калію в лужному лізисі можна видалити SDS перед додаванням етанолу / ізопропанолу. Етанол також може бути використаний для осадження РНК з тих самих причин, хоча для осадження РНК зазвичай потрібно більше етанолу.