Conţinut
În mod obișnuit, fiecare moleculă de ADN din celulele dvs. conține două catene unite prin interacțiuni numite legături de hidrogen. Schimbarea condițiilor poate totuși „denatura” ADN-ul și determină separarea acestor catenă. Adăugarea de baze puternice, precum NaOH, crește dramatic pH-ul, scăzând astfel concentrația ionului de hidrogen a soluției și denaturarea ADN-ului dublu-catenar.
Efectele pH-ului
Concentrația de ioni de hidroxid și pH-ul au o corelație directă, adică cu cât pH-ul este mai mare, cu atât concentrația de hidroxid este mai mare. La fel, scade concentrația ionilor de hidrogen. Apoi, la pH ridicat, soluția este bogată în ioni de hidroxid și acești ioni încărcați negativ pot trage ioni de hidrogen din molecule precum perechile de bază din ADN. Acest proces perturbe legătura de hidrogen care ține cele două fire de ADN împreună, determinându-le să se separe.
ARN vs. ADN
Spre deosebire de ARN, ADN-ului îi lipsește o grupare hidroxil pe poziția 2 în fiecare grupă de zahăr. Această diferență face ca ADN-ul să fie mult mai stabil în soluția alcalină. În ARN, grupa hidroxil pe poziția 2 poate da un ion de hidrogen la soluție la pH ridicat, creând un ion alcoxidic extrem de reactiv, care atacă grupa fosfat care ține două nucleotide vecine. ADN-ul nu suferă de acest defect și, astfel, se bucură de o stabilitate remarcabilă la pH ridicat.
Liza alcalină
Biologii moleculari folosesc adesea denaturarea alcalină pentru a izola ADN-ul plasmidelor de bacterii. Plasmidele sunt mici bucle de ADN separate de cromozomul bacterian. Într-un miniprep al lizei alcaline, biologii adaugă detergent și hidroxid de sodiu bacteriilor suspendate în soluție. Detergentul dizolvă membrana celulară bacteriană, în timp ce hidroxidul de sodiu crește pH-ul și face soluția extrem de alcalină. Pe măsură ce celulele sparte își eliberează conținutul, ADN-ul se separă în catenele sale componente sau denaturează.
recoacerea
Odată ce biologul extrage ADN-ul din celulă, el adaugă un alt reactiv pentru a readuce soluția la un pH mai neutru și a precipita detergentul. Modificarea pH-ului permite reamenajarea catenelor plasmidale; totuși, cromozomul voluminos nu poate face același lucru, astfel încât biologul îl poate îndepărta împreună cu detergentul, proteinele denaturate și alte bucăți asortate, lăsând plasmida în urmă. Liza alcalină nu purifică complet ADN-ul plasmidic; mai degrabă, servește ca un mod „rapid și murdar” de a-l extrage din celulă și de a elimina majoritatea contaminanților.