Περιεχόμενο
Συνήθως, κάθε μόριο ϋΝΑ μέσα στα κύτταρα σας περιέχει δύο κλώνους ενωμένους μεταξύ τους με αλληλεπιδράσεις που ονομάζονται δεσμοί υδρογόνου. Η μεταβολή των συνθηκών, ωστόσο, μπορεί να "μετουσιώσει" το DNA και να προκαλέσει τη διάκριση αυτών των κλώνων. Η προσθήκη ισχυρών βάσεων, όπως το Ν & ΟΗ, αυξάνει δραματικά το ρΗ, μειώνοντας έτσι τη συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου του διαλύματος και μετουσιώνοντας το δίκλωνο DNA.
Επιδράσεις του ρΗ
Η συγκέντρωση των ιόντων υδροξειδίου και το ρΗ έχουν άμεση συσχέτιση, δηλαδή όσο υψηλότερο είναι το ρΗ, τόσο υψηλότερη είναι η συγκέντρωση υδροξειδίου. Ομοίως, τόσο χαμηλότερη είναι η συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου. Με υψηλό ρΗ, τότε το διάλυμα είναι πλούσιο σε ιόντα υδροξειδίου και αυτά τα αρνητικά φορτισμένα ιόντα μπορούν να τραβήξουν ιόντα υδρογόνου από μόρια όπως τα ζεύγη βάσεων στο DNA. Αυτή η διαδικασία διαταράσσει τη δέσμευση υδρογόνου που συγκρατεί μαζί τις δύο ίνες DNA, προκαλώντας τους να διαχωριστούν.
RNA έναντι DNA
Σε αντίθεση με το RNA, το DNA στερείται μιας ομάδας υδροξυλίου στη θέση 2 σε κάθε ομάδα σακχάρων. Αυτή η διαφορά καθιστά το DNA πολύ πιο σταθερό σε αλκαλικό διάλυμα. Στο RNA, η υδροξυλομάδα στην 2 θέση μπορεί να δώσει ένα ιόν υδρογόνου στο διάλυμα σε υψηλό ρΗ, δημιουργώντας ένα πολύ δραστικό ιόν αλκοξειδίου που προσβάλλει τη φωσφορική ομάδα που συγκρατεί μαζί δύο γειτονικά νουκλεοτίδια. Το DNA δεν πάσχει από αυτό το ελάττωμα και έτσι απολαμβάνει αξιοσημείωτη σταθερότητα σε υψηλό ρΗ.
Αλκαλική λύση
Οι μοριακοί βιολόγοι χρησιμοποιούν συχνά αλκαλική μετουσίωση για να απομονώσουν πλασμιδικό ϋΝΑ από βακτήρια. Τα πλασμίδια είναι μικρές θηλιές DNA χωριστές από το βακτηριακό χρωμόσωμα. Σε ένα αλκαλικό μίνι αναρρόφησης, οι βιολόγοι προσθέτουν απορρυπαντικό και υδροξείδιο του νατρίου σε βακτήρια εναιωρημένα σε διάλυμα. Το απορρυπαντικό διαλύει τη βακτηριακή κυτταρική μεμβράνη ενώ το υδροξείδιο του νατρίου ενισχύει το ρΗ και καθιστά το διάλυμα πολύ αλκαλικό. Καθώς τα σπασμένα κύτταρα απελευθερώνουν τα περιεχόμενά τους, το DNA στο εσωτερικό διαχωρίζεται στα σκέλη των συστατικών του ή στις μετουσώσεις.
Αναζωογόνηση
Μόλις ο βιολόγος εκχυλίσει το DNA από το κύτταρο, προσθέτει ένα άλλο αντιδραστήριο για να επιστρέψει το διάλυμα σε ένα πιο ουδέτερο ρΗ και να καθιζήσει το απορρυπαντικό. Η μεταβολή του ρΗ επιτρέπει στους κλώνους πλασμιδίου να επανακυκλοφορούν. το ογκώδες χρωμόσωμα, ωστόσο, δεν μπορεί να κάνει το ίδιο, έτσι ώστε ο βιολόγος μπορεί να το αφαιρέσει μαζί με το απορρυπαντικό, τις μετουσιωμένες πρωτεΐνες και άλλα διάφορα σκουπίδια, αφήνοντας το πλασμίδιο πίσω. Η αλκαλική λύση δεν καθαρίζει πλήρως το DNA του πλασμιδίου. μάλλον, χρησιμεύει ως ένας "γρήγορος και βρώμικος" τρόπος για να το εξαγάγετε από την κυψέλη και να αφαιρέσετε τα περισσότερα άλλα μολυντικά.