Sisältö
Tavallisesti jokainen solusi sisällä oleva DNA-molekyyli sisältää kaksi juostetta, jotka on liitetty toisiinsa vuorovaikutuksella, jota kutsutaan vety sidoksiksi. Olosuhteiden muutokset voivat kuitenkin "denaturoida" DNA: n ja aiheuttaa näiden juosteiden erottumisen. Vahvien emästen, kuten NaOH: n, lisääminen lisää dramaattisesti pH: ta, vähentäen siten liuoksen vetyionipitoisuutta ja denaturoimalla kaksijuosteista DNA: ta.
PH: n vaikutukset
Hydroksidioni-konsentraatiolla ja pH: lla on suora korrelaatio, mikä tarkoittaa, että mitä korkeampi pH, sitä korkeampi hydroksidipitoisuus. Samoin, mitä matalampi vetyionipitoisuus laskee. Sitten korkeassa pH: ssa liuos on rikas hydroksidi-ioneissa, ja nämä negatiivisesti varautuneet ionit voivat vetää vetyioneja pois molekyyleistä kuten emäsparit DNA: ssa. Tämä prosessi hajottaa vedyn sidoksen, joka pitää kaksi DNA-juostetta yhdessä, aiheuttaen niiden erottumisen.
RNA vs. DNA
Toisin kuin RNA, DNA: sta puuttuu hydroksyyliryhmä 2-asemassa kussakin sokeriryhmässä. Tämä ero tekee DNA: sta huomattavasti vakaamman alkalisessa liuoksessa. RNA: ssa hydroksyyliryhmä 2-asemassa voi luovuttaa vetyionia liuokselle korkeassa pH: ssa, jolloin syntyy erittäin reaktiivinen alkoksidi-ioni, joka hyökkää fosfaattiryhmään, jolla on kaksi vierekkäistä nukleotidia yhdessä. DNA ei kärsi tästä puutteesta ja nauttii siten huomattavaa stabiilisuutta korkeassa pH: ssa.
Alkalinen hajoaminen
Molekyylibiologit hyödyntävät usein alkalista denaturointia plasmidi-DNA: n eristämiseksi bakteereista. Plasmidit ovat pieniä DNA-silmukoita, jotka ovat erillään bakteerikromosomista. Emäksisessä hajottavassa minivalmistuksessa biologit lisäävät pesuainetta ja natriumhydroksidia bakteereihin, jotka on suspendoitu liuokseen. Pesuaine liuottaa bakteerisolumembraanin samalla kun natriumhydroksidi nostaa pH: ta ja tekee liuoksesta erittäin alkalisen. Kun murtuneet solut vapauttavat sisältönsä, sisällä oleva DNA erottuu komponenttijuoksiksi tai denaturoituu.
uudelleenhybridisaation
Kun biologi on poistanut DNA: n solusta, hän lisää toisen reagenssin liuoksen palauttamiseksi neutraalimpaan pH: hon ja saostamaan pesuaineen. PH: n muutos sallii plasmidilankojen uudellentymisen; tilaa vievä kromosomi ei kuitenkaan voi tehdä samoin, joten biologi voi poistaa sen yhdessä pesuaineen, denaturoituneiden proteiinien ja muun valikoiman roskan kanssa jättäen plasmidin taakse. Alkalinen hajotus ei puhdista plasmidi-DNA: ta kokonaan; se toimii pikemminkin "nopeana ja likaisena" tapana poistaa se solusta ja poistaa suurin osa muista epäpuhtauksista.