Περιεχόμενο
- Η αιθανόλη είναι καλός διαλύτης
- Η αιθανόλη αυξάνει τη συγκέντρωση του DNA
- Πρόσθετοι παράγοντες στη διαδικασία
Οι επιστήμονες μπορούν να καταστρέψουν ή να αλληλεπιδρούν με το DNA στα συστατικά νουκλεοτίδια που μπορούν, για παράδειγμα, να λένε σε ένα άτομο εάν έχουν γενετική νόσο. Οι συνήθεις μέθοδοι εκχύλισης DNA περιλαμβάνουν τη χρήση ισοπροπανόλης ή αιθανόλης σε ένα στάδιο της διαδικασίας. Ωστόσο, τα κύτταρα περιέχουν πολλά άλλα μόρια, όπως πρωτεΐνες και λιπίδια, και οι επιστήμονες φυσικά θέλουν να πάρουν μια λύση DNA που είναι όσο το δυνατόν καθαρότερη.
Οι μέθοδοι εκχύλισης DNA τυπικά περιλαμβάνουν διάφορα στάδια: τα κύτταρα πρέπει να σπάσουν ανοιχτά, τα λιπίδια της μεμβράνης πρέπει να αφαιρεθούν και το DNA πρέπει να διαχωριστεί από τις πρωτεΐνες, το RNA και άλλους μολυντές. Δύο τυπικά πρωτόκολλα είναι αλκαλική λύση για εκχύλιση βακτηριακού DNA πλασμιδίου και εκχύλιση φαινόλης-χλωροφορμίου. Και στις δύο μεθόδους, καθίζηση αιθανόλης ή ισοπροπανόλης των νουκλεϊνικών οξέων είναι ένα από τα τελικά βήματα. Μόλις το ϋΝΑ ή το RNA κατακρημνιστεί (απομακρυνθεί από το διάλυμα), μπορεί να επαναιωρηματοποιηθεί σε νερό.
Η αιθανόλη είναι καλός διαλύτης
Τόσο η αιθανόλη όσο και η ισοπροπανόλη αναμιγνύονται καλά με το νερό, αλλά έχουν χαμηλότερες διηλεκτρικές σταθερές από το νερό, πράγμα που σημαίνει ότι η ικανότητά τους να προστατεύουν θετικά και αρνητικά φορτία στο διάλυμα και να τα διατηρεί διαχωρισμένα είναι πολύ φτωχότερη. Η διηλεκτρική σταθερά για το νερό, για παράδειγμα, είναι 78,5, ενώ η σταθερά για την αιθανόλη είναι 24,3. Το DNA είναι αρνητικά φορτισμένο, έτσι προσελκύεται στα θετικά ιόντα στο διάλυμα όπως το κάλιο ή το νάτριο. Η αιθανόλη έχει φτωχότερη ικανότητα από το νερό για να κρατήσει τα θετικά φορτισμένα ιόντα και το DNA χωριστά.
Η αιθανόλη αυξάνει τη συγκέντρωση του DNA
Η αιθανόλη επίσης καθιστά το DNA λιγότερο διαλυτό για έναν άλλο λόγο. Δεδομένου ότι τα μόρια αιθανόλης μπορούν να σχηματίσουν αλληλεπιδράσεις που ονομάζονται δεσμοί υδρογόνου με μόρια νερού, μειώνουν τον αριθμό των διαθέσιμων μορίων ύδατος για την ενυδάτωση του DNA. Μεταξύ αυτού του αποτελέσματος και της κατώτερης διηλεκτρικής σταθεράς, η αιθανόλη προκαλεί το DNA να συσσωματώνεται με θετικά ιόντα στο διάλυμα, σχηματίζοντας ένα στερεό ή ίζημα στον πυθμένα του σωλήνα. Η κατακρήμνιση του DNA χρησιμεύει για να καταστήσει πιο συγκεντρωμένη, επειδή άλλες ρυπαντικές ουσίες στο διάλυμα δεν κατακρημνίζονται ταυτόχρονα.
Πρόσθετοι παράγοντες στη διαδικασία
Το πλύσιμο αιθανόλης χρησιμεύει επίσης για την απομάκρυνση των προσμείξεων χαμηλού μοριακού βάρους όπως τα άλατα και τα απορρυπαντικά Το επιλεγέν άλας μπορεί να ποικίλει ανάλογα με το εάν είναι απαραίτητο να καθιζάνει το απορρυπαντικό δωδεκυλοθειικού νατρίου (SDS) από ένα προηγούμενο στάδιο. το δωδεκυλοθειικό κάλιο, για παράδειγμα, είναι αδιάλυτο και θα καταβυθιστεί, έτσι χρησιμοποιώντας οξικό κάλιο σε αλκαλική λύση μπορεί να απομακρύνει το SDS προτού προστεθεί η αιθανόλη / ισοπροπανόλη. Η αιθανόλη μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για να κατακρημνίσει το RNA για τους ίδιους λόγους, αν και η κατακρήμνιση του RNA τυπικά απαιτεί περισσότερη αιθανόλη.