Hvorfor bruges natrium i DNA-ekstraktion?

DNA-deoxyribonukleinsyre - er et molekyle inden for kernen i en celle, der indeholder genetisk information. Udtrækning af DNA indebærer en række trin for forsigtigt at bryde åbningen af ​​cellen, bryde kernemembranen op, adskille DNA'et fra proteiner og derefter få det til at udfælde ud af en opløsning. Dette opnås ved anvendelse af forskellige kemikalier baseret på membranens struktur, DNA og dets elektronegativitet. Natriumchlorid eller andre natriumholdige forbindelser anvendes til at stabilisere DNA'et efter at det er blevet fjernet af dets proteiner og hjælp til udfældning.

DNA-strukturen

Den grundlæggende struktur af DNA er to lange tråde af nukleotider spændt sammen med sukker-fosfat backbones omkringliggende dem. DNA arrangeres yderligere ved at vride og coilere på sig selv med forskellige proteiner, der er associeret med at holde tråde organiseret og ubesværet. I sin oprindelige tilstand er den del af DNA, der er mest udsat for miljøet, sukkerphosphatskelettet. Inden for cellen er dette miljø primært vand; i hvilket DNA er opløseligt. Det er opløseligt i vand på grund af dets overordnede polaritet.

DNA Polaritet

"Polaritet" er en kemi term, der beskriver molekyler, der indeholder en ujævn fordeling af elektriske ladninger. Ifølge Paul Zumbo fra Cornell Medical College er alle nukleinsyrer polære. I tilfælde af DNA bærer de højt polære phosphatgrupper på rygraden negative ladninger. Denne egenskab står for vandopløselighed, da vand også er polært. De positive ladninger af vand interagerer med de negative ladninger af DNA og gør en løsning. For at genvinde DNA til yderligere test eller visualisering skal DNA'et udfældes ud af en opløsning med vand. Da vand har en relativt svag positiv ladning, opnås dette ved at tilvejebringe en stærkere positivt ladet ion i opløsningen. Natrium er den perfekte kandidat til dette.

Udfældning af DNA ved brug af natrium og alkohol

Når DNA er blevet fjernet fra en celles kerne og tilladt at blande med vand, indføres natriumioner skaber en midlertidig attraktion mellem natrium og rygraden. DNA'et er midlertidigt neutraliseret og derefter let adskilt fra vandet. På dette stadium tvinger indførelsen af ​​en alkohol DNA og natriumioner til at blive endnu tættere bundet, da alkohol er meget ikke-polær. Ethanol eller isopropylalkohol kan anvendes. Når DNA er adskilt fra vandet og tæt bundet til natriumet, vil det falde ud af opløsningen, hvor det enten kan koncentreres til oprensning eller visualiseres ved forsigtigt at spole den rundt om en glat glasstang.

Andre trin i DNA-ekstraktion

Gennembrydning af plasmamembranen og nuklearmembranen for at få adgang til DNA fra celler udføres sædvanligvis ved først at indføre et vaskemiddel af en slags for at bryde op lipidmolekylerne. Et almindeligt rengøringsmiddel, der anvendes i laboratorier, er SDS eller natriumdodecylsulfat; men til simple ekstraktioner kan der også anvendes sæbe. Hvis cellerne er afledt af plantemateriale, tilsættes enzymer også til fordøjelse af cellevæggen.