Hvad er virkningerne af en alkalisk pH på strukturen af DNA?

Normalt indeholder hvert DNA-molekyle inde i dine celler to strenge, der er forbundet med interaktioner, der kaldes brintbindinger. Ændring i forhold kan imidlertid "denaturere" DNA'et og få disse strenge til at adskille. Tilsætning af stærke baser, som NaOH, øger pH-værdien dramatisk og reducerer således hydrogenionkoncentrationen i opløsningen og denaturerer dobbeltstrenget DNA.
Effekter af pH

Hydroxidionkoncentrationen og pH har en direkte korrelation hvilket betyder, at jo højere pH er, jo højere er hydroxidkoncentrationen. Ligeledes falder hydrogenionkoncentrationen. Ved høj pH-værdi er opløsningen derefter rig på hydroxidioner, og disse negativt ladede ioner kan trække hydrogenioner fra molekyler som baseparene i DNA. Denne proces forstyrrer hydrogenbindingen, der holder de to DNA-strenge sammen, hvilket får dem til at adskilles.
RNA vs. DNA

I modsætning til RNA mangler DNA en hydroxylgruppe på 2'-positionen i hver sukkergruppe. Denne forskel gør DNA meget mere stabilt i alkalisk opløsning. I RNA kan hydroxylgruppen i 2'-position opgive en hydrogenion til opløsningen ved høj pH-værdi, hvilket skaber en stærkt reaktiv alkoxidion, der angriber fosfatgruppen, der holder to nærliggende nukleotider sammen. DNA lider ikke af denne defekt og nyder således bemærkelsesværdig stabilitet ved høj pH.
Alkalisk lysis <<> Molekylærbiologer bruger ofte alkalisk denaturering til at isolere plasmid-DNA fra bakterier. Plasmider er små sløjfer af DNA adskilt fra bakteriekromosomet. I en alkalisk lysis-miniprep tilsætter biologer detergent og natriumhydroxid til bakterier, der er suspenderet i opløsning. Vaskemidlet opløser bakteriecellemembranen, mens natriumhydroxid øger pH-værdien og gør opløsningen meget alkalisk. Efterhånden som de ødelagte celler frigiver deres indhold, adskiller DNA'et indvendigt i dets komponentstrenge eller denaturerer.
Reannealing

Når biologen ekstraherer DNA'et fra cellen, tilføjer han en anden reagens for at returnere opløsningen til en mere neutral pH og præcipiterer detergenten. Ændringen i pH tillader plasmidstrengene at reanneal; det omfangsrige kromosom kan imidlertid ikke gøre det samme, så biologen kan fjerne det sammen med detergent, denaturerede proteiner og andet assorteret skrot, hvilket efterlader plasmidet. Alkalisk lysering renser ikke fuldstændigt plasmid-DNA'et; snarere fungerer det som en "hurtig og beskidt" måde at udtrække den fra cellen og fjerne de fleste andre forurenende stoffer.