Innhold
Forskere kan bryte ned, eller sekvensere, DNA i dets bestanddeler nukleotider, som for eksempel kan fortelle en person om de har en genetisk sykdom. Vanlige metoder for DNA-ekstraksjon involverer bruk av isopropanol eller etanol i ett trinn av prosessen. Imidlertid inneholder celler mange andre molekyler som proteiner og lipider, og forskere ønsker naturlig nok å få en løsning av DNA som er så rent som mulig.
Metoder for DNA-ekstraksjon involverer typisk flere trinn: cellene må brytes åpne, membranlipidene må fjernes, og DNAet må skilles fra proteiner, RNA og andre forurensninger. To typiske protokoller er alkalisk lysering for ekstraksjon av bakteriell plasmid-DNA og fenol-kloroformekstraksjon. I begge metoder er etanol eller isopropanol-utfelling av nukleinsyrer et av de siste trinnene. Når DNA eller RNA er blitt utfelt (falt ut av oppløsningen), kan det resuspenderes i vann.
Etanol er et godt løsningsmiddel
Både etanol og isopropanol blandes godt (er blandbare med) vann, men de har lavere dielektriske konstanter enn vann, noe som betyr at deres evne til å skjerme positive og negative ladninger i løsningen og holde dem adskilt er mye dårligere. Den dielektriske konstanten for vann er for eksempel 78,5, mens konstanten for etanol er 24,3. DNA er negativt ladet, så det tiltrekkes av positive ioner i løsningen som kalium eller natrium. Etanol har en dårligere evne enn vann til å holde de positivt ladede ionene og DNAet fra hverandre.
Etanol øker DNA-konsentrasjonen
Etanol gjør også DNAet mindre løselig av en annen grunn. Siden etanolmolekylene kan danne interaksjoner som kalles hydrogenbindinger med vannmolekyler, reduserer de antall vannmolekyler som er tilgjengelige for å hydratere DNA. Mellom denne effekten og den nedre dielektriske konstanten fører etanolen i utgangspunktet til at DNA aggregeres med positive ioner i oppløsningen, og danner et fast stoff eller bunnfall i bunnen av røret. Utfelling av DNA tjener til å gjøre det mer konsentrert fordi andre forurensninger i løsningen ikke blir utfelt på samme tid.
Ytterligere faktorer i prosessen
Etanolvask tjener også til å fjerne forurensninger med lav molekylvekt som salter og vaskemidler. Det valgte saltet kan variere avhengig av om det er nødvendig å utfelle natriumdodecylsulfat (SDS) vaskemiddel fra et tidligere trinn; kaliumdodecylsulfat, for eksempel, er uoppløselig og vil utfelle, så ved bruk av kaliumacetat i en alkalisk lysering kan SDS fjernes før etanol / isopropanol tilsettes. Etanol kan også brukes til å utfelle RNA av omtrent de samme grunnene, selv om utfelling av RNA typisk vil kreve mer etanol.