Hvad betyder ethanol i en DNA-ekstraktion?

Forskere kan nedbryde eller sekvensere DNA i dets sammensatte nukleotider, som for eksempel kan fortælle en person, hvis de har en genetisk sygdom. Fælles metoder til DNA-ekstraktion involverer anvendelsen af ​​isopropanol eller ethanol i et trin af processen. Dog indeholder celler mange andre molekyler som proteiner og lipider, og forskere vil naturligvis få en opløsning af DNA, der er så rent som muligt.

Metoder til DNA-ekstraktion involverer typisk flere trin: cellerne skal brydes åbne , skal membranlipiderne fjernes, og DNA'et skal adskilles fra proteiner, RNA og andre forurenende stoffer. To typiske protokoller er alkalisk lysis til ekstraktion af bakteriel plasmid DNA og phenol-chloroform ekstraktion. I begge metoder er ethanol- eller isopropanoludfældning af nukleinsyrer et af de sidste trin. Når DNA eller RNA er blevet udfældet (falder uden opløsning), kan det resuspenderes i vand.

Ethanol er en god opløsningsmiddel

Både ethanol og isopropanol blandes godt (kan blandes med) vand, men de har lavere dielektriske konstanter end vand, hvilket betyder, at deres evne til at beskytte positive og negative ladninger i opløsningen og holde dem adskilt er meget fattigere. Den dielektriske konstant for vand er for eksempel 78,5, mens konstanten for ethanol er 24,3. DNA er negativt ladet, så det tiltrækkes af positive ioner i opløsningen som kalium eller natrium. Ethanol har en ringere evne end vand til at holde de positivt ladede ioner og DNA'et adskilt.

Ethanol øger DNA-koncentrationen

Ethanol gør også DNA'et mindre opløseligt af en anden grund. Da ethanolmolekylerne kan danne vekselvirkninger kaldet hydrogenbindinger med vandmolekyler, mindsker de antallet af vandmolekyler, der er tilgængelige for at hydrere DNA'et. Mellem denne virkning og den nedre dielektriske konstant bevirker ethanolet i grunden DNA'et at aggregere med positive ioner i opløsningen, hvilket danner et fast stof eller bundfald i bunden af ​​røret. Nedfældning af DNA tjener til at gøre det mere koncentreret, fordi andre forureninger i opløsningen ikke udfældes på samme tid.

Yderligere faktorer i processen

Etanolvasken tjener også til at fjerne lavmolekylvægt forurenende stoffer som salte og vaskemidler. Det valgte salt kan variere afhængigt af om det er nødvendigt at udfælde natriumdodecylsulfat (SDS) detergentet fra et tidligere trin; Kaliumdodecylsulfat er for eksempel uopløseligt og vil udfælde, så ved anvendelse af kaliumacetat i en alkalisk lys kan SDS'en fjernes, inden ethanol /isopropanol tilsættes. Ethanol kan også bruges til udfældning af RNA i meget de samme grunde, selv om udfældning af RNA typisk kræver mere ethanol.