Obsah
Vedci môžu rozdeliť alebo sekvenovať DNA na jej základné nukleotidy, ktoré môžu napríklad osobe povedať, či má genetické ochorenie. Bežné metódy extrakcie DNA zahŕňajú použitie izopropanolu alebo etanolu v jednom kroku procesu. Bunky však obsahujú mnoho ďalších molekúl, ako sú proteíny a lipidy, a vedci prirodzene chcú získať roztok DNA, ktorý je čo najčistejší.
Metódy extrakcie DNA typicky zahŕňajú niekoľko krokov: bunky sa musia rozlomiť, membránové lipidy sa musia odstrániť a DNA sa musí oddeliť od proteínov, RNA a ďalších kontaminantov. Dva typické protokoly sú alkalická lýza na extrakciu bakteriálnej plazmidovej DNA a extrakcia fenol-chloroform. V oboch metódach je zrážanie nukleových kyselín etanolom alebo izopropanolom jedným z konečných krokov. Po vyzrážaní DNA alebo RNA (vypadnutie z roztoku) sa môže resuspendovať vo vode.
Etanol je dobré rozpúšťadlo
Etanol aj izopropanol sa dobre premiešajú (sú s vodou miešateľné), ale majú nižšie dielektrické konštanty ako voda, čo znamená, že ich schopnosť chrániť pozitívne a negatívne náboje v roztoku a udržiavať ich segregované je oveľa horšia. Dielektrická konštanta pre vodu je napríklad 78,5, zatiaľ čo konštanta pre etanol je 24,3. DNA je negatívne nabitá, takže priťahuje pozitívne ióny v roztoku, ako je draslík alebo sodík. Etanol má horšiu schopnosť než voda udržať kladne nabité ióny a DNA od seba.
Etanol zvyšuje koncentráciu DNA
Etanol tiež robí DNA menej rozpustnou z iného dôvodu. Pretože molekuly etanolu môžu vytvárať interakcie nazývané vodíkové väzby s molekulami vody, znižujú počet molekúl vody dostupných na hydratáciu DNA. Medzi týmto účinkom a nižšou dielektrickou konštantou spôsobí etanol v podstate agregáciu DNA s kladnými iónmi v roztoku, čím sa vytvorí pevná látka alebo zrazenina na dne skúmavky. Precipitácia DNA slúži na jej vyššiu koncentráciu, pretože sa súčasne nezrážajú ďalšie kontaminanty v roztoku.
Ďalšie faktory v procese
Premytie etanolom tiež slúži na odstránenie kontaminantov s nízkou molekulovou hmotnosťou, ako sú soli a detergenty. Zvolená soľ sa môže meniť v závislosti od toho, či je potrebné vyzrážať detergent dodecylsulfátu sodného (SDS) z predchádzajúceho kroku; Napríklad dodecylsulfát draselný je nerozpustný a vyzráža sa, takže použitie octanu draselného v alkalickej lýze môže odstrániť SDS pred pridaním etanolu / izopropanolu. Etanol sa môže tiež použiť na vyzrážanie RNA z rovnakých dôvodov, hoci vyzrážanie RNA bude zvyčajne vyžadovať viac etanolu.