Conţinut
Oamenii de știință pot descompune sau secvența ADN-ul în nucleotidele sale constitutive care, de exemplu, pot spune unei persoane dacă are o boală genetică. Metodele obișnuite de extracție a ADN-ului implică utilizarea izopropanolului sau etanolului într-o etapă a procesului. Cu toate acestea, celulele conțin multe alte molecule precum proteinele și lipidele, iar oamenii de știință doresc în mod natural să obțină o soluție de ADN cât mai pură.
Metodele de extracție a ADN-ului implică de obicei mai multe etape: celulele trebuie să fie deschise, lipidele de membrană trebuie eliminate și ADN-ul trebuie să fie separat de proteine, ARN și alți contaminanți. Două protocoale tipice sunt liza alcalină pentru extracția ADN-ului plasmidelor bacteriene și extracția fenol-cloroform. În ambele metode, precipitarea cu etanol sau izopropanol a acizilor nucleici este una dintre etapele finale. După ce ADN-ul sau ARN-ul a fost precipitat (căzut din soluție), acesta poate fi resuspendat în apă.
Etanolul este un solvent bun
Atât etanolul cât și izopropanolul se amestecă bine (sunt miscibili cu) apa, dar au constante dielectrice mai mici decât apa, ceea ce înseamnă că capacitatea lor de a proteja sarcinile pozitive și negative din soluție și de a le menține segregate este mult mai săracă. Constanta dielectrică pentru apă, de exemplu, este 78,5, în timp ce constanta pentru etanol este 24,3. ADN-ul este încărcat negativ, deci este atras de ioni pozitivi în soluție precum potasiu sau sodiu. Etanolul are o capacitate mai slabă decât apa de a menține ionii încărcați pozitiv și ADN-ul.
Etanolul crește concentrația de ADN
De asemenea, etanolul face ca ADN-ul să fie mai puțin solubil dintr-un alt motiv. Deoarece moleculele de etanol pot forma interacțiuni numite legături de hidrogen cu moleculele de apă, acestea reduc numărul de molecule de apă disponibile pentru hidratarea ADN-ului. Între acest efect și constanta dielectrică inferioară, etanolul determină practic ADN-ul să se aglomereze cu ioni pozitivi în soluție, formând un solid sau precipitat la partea inferioară a tubului. Precipitarea ADN-ului servește la o concentrare mai mare, deoarece alți contaminanți din soluție nu sunt precipitați în același timp.
Factori suplimentari în proces
Spălarea cu etanol servește, de asemenea, la îndepărtarea contaminanților cu greutate moleculară mică, precum săruri și detergenți. Sarea aleasă poate varia în funcție de necesitatea de a precipita detergentul de sodiu dodecil sulfat (SDS) dintr-o etapă anterioară; sulfat de dodecil de potasiu, de exemplu, este insolubil și va precipita, astfel încât utilizarea acetatului de potasiu într-o liză alcalină poate îndepărta SDS înainte de adăugarea etanolului / izopropanolului. De asemenea, etanolul poate fi utilizat pentru a precipita ARN pentru aceleași motive, deși precipitarea ARN va necesita de obicei mai mult etanol.