Sisältö
Tutkijat voivat hajottaa tai sekvensoida DNA: n sen muodostaviin nukleotideihin, jotka voivat esimerkiksi kertoa henkilölle, jos heillä on geneettinen sairaus. Yleisiin DNA-uuttamismenetelmiin sisältyy isopropanolin tai etanolin käyttö prosessin yhdessä vaiheessa. Soluissa on kuitenkin monia muita molekyylejä, kuten proteiineja ja lipidejä, ja tutkijat luonnollisesti haluavat saada ratkaisun DNA: sta, joka on mahdollisimman puhdasta.
DNA-uuttamismenetelmiin sisältyy tyypillisesti useita vaiheita: solut on hajotettava auki, kalvo lipidit on poistettava ja DNA on erotettava proteiineista, RNA: sta ja muista epäpuhtauksista. Kaksi tyypillistä protokollaa ovat alkalinen hajotus bakteeriplasmidi-DNA: n uuttamiseksi ja fenoli-kloroformi-uuttaminen. Kummassakin menetelmässä nukleiinihappojen saostuminen etanolilla tai isopropanolilla on yksi viimeisistä vaiheista. Kun DNA tai RNA on saostettu (pudonnut pois liuoksesta), se voidaan suspendoida veteen.
Etanoli on hyvä liuotin
Sekä etanoli että isopropanoli sekoittuvat hyvin (sekoittuvat) veteen, mutta niiden dielektrisyysvakiot ovat alhaisemmat kuin veden, mikä tarkoittaa, että niiden kyky suojata liuoksessa olevat positiiviset ja negatiiviset varaukset ja pitää ne erillään ovat paljon huonommat. Esimerkiksi veden dielektrisyysvakio on 78,5, kun taas etanolin vakio on 24,3. DNA on varautunut negatiivisesti, joten se houkuttelee liuoksessa oleviin positiivisiin ioneihin, kuten kaliumiin tai natriumiin. Etanolilla on huonompi kyky kuin vedellä pitää positiivisesti varautuneet ionit ja DNA erillään.
Etanoli lisää DNA-pitoisuutta
Etanoli tekee DNA: sta myös vähemmän liukoisen toisesta syystä. Koska etanolimolekyylit voivat muodostaa vuorovaikutuksia, joita kutsutaan vety sidoksiksi vesimolekyylien kanssa, ne vähentävät vesimolekyylien lukumäärää, jotka ovat käytettävissä DNA: n hydratoimiseksi. Tämän vaikutuksen ja pienemmän dielektrisen vakion välillä etanoli saa pohjimmiltaan DNA: n aggregoitumaan positiivisten ionien kanssa liuoksessa muodostaen kiinteän aineen tai sakan putken pohjaan. DNA: n saostaminen tekee siitä konsentroituneemman, koska liuoksen muita kontaminantteja ei saostu samanaikaisesti.
Lisätekijät prosessissa
Etanolipesu palvelee myös pienimolekyylipainoisia epäpuhtauksia, kuten suoloja ja pesuaineita. Valittu suola voi vaihdella riippuen siitä, onko sen välttämätöntä saostaa natriumdodekyylisulfaatti (SDS) -pesuaine aiemmasta vaiheesta; esimerkiksi kaliumdodekyylisulfaatti on liukenematon ja saostuu, joten SDS voidaan poistaa ennen etanolin / isopropanolin lisäämistä käyttämällä kaliumasetaattia alkalisessa hajotuksessa. Etanolia voidaan käyttää myös RNA: n saostamiseen lähes samoista syistä, vaikkakin RNA: n saostuminen vaatii tyypillisesti enemmän etanolia.