NộI Dung
Các nhà khoa học có thể phá vỡ, hoặc giải trình tự DNA thành các nucleotide cấu thành của nó, ví dụ, có thể nói với một người nếu họ mắc bệnh di truyền. Các phương pháp chiết tách DNA phổ biến liên quan đến việc sử dụng isopropanol hoặc ethanol trong một bước của quy trình. Tuy nhiên, các tế bào chứa nhiều phân tử khác như protein và lipid, và các nhà khoa học đương nhiên muốn có được một giải pháp DNA tinh khiết nhất có thể.
Các phương pháp trích xuất DNA thường bao gồm một số bước: các tế bào cần được mở ra, các lipit màng cần phải được loại bỏ và DNA cần phải được tách ra khỏi protein, RNA và các chất gây ô nhiễm khác. Hai giao thức điển hình là ly giải kiềm để chiết xuất DNA plasmid của vi khuẩn và chiết xuất phenol-chloroform. Trong cả hai phương pháp, kết tủa ethanol hoặc isopropanol của axit nucleic là một trong những bước cuối cùng. Một khi DNA hoặc RNA đã được kết tủa (rơi ra khỏi dung dịch), nó có thể được nối lại trong nước.
Ethanol là một dung môi tốt
Cả ethanol và isopropanol trộn lẫn với nhau (có thể trộn với nước), nhưng chúng có hằng số điện môi thấp hơn nước, có nghĩa là khả năng che chắn các điện tích dương và âm trong dung dịch và giữ chúng tách biệt kém hơn nhiều. Hằng số điện môi của nước, ví dụ, là 78,5, trong khi hằng số cho ethanol là 24,3. DNA tích điện âm, do đó nó thu hút các ion dương trong dung dịch như kali hoặc natri. Ethanol có khả năng kém hơn nước để giữ các ion tích điện dương và DNA tách rời nhau.
Ethanol làm tăng nồng độ DNA
Ethanol cũng làm cho DNA ít hòa tan hơn vì một lý do khác. Vì các phân tử ethanol có thể hình thành các tương tác gọi là liên kết hydro với các phân tử nước, chúng làm giảm số lượng phân tử nước có sẵn để hydrat hóa DNA. Giữa hiệu ứng này và hằng số điện môi thấp hơn, ethanol về cơ bản làm cho DNA kết hợp với các ion dương trong dung dịch, tạo thành chất rắn hoặc kết tủa ở đáy ống. Kết tủa DNA phục vụ để làm cho nó tập trung hơn vì các chất gây ô nhiễm khác trong dung dịch không được kết tủa cùng một lúc.
Các yếu tố bổ sung trong quá trình
Việc rửa ethanol cũng phục vụ để loại bỏ các chất gây ô nhiễm trọng lượng phân tử thấp như muối và chất tẩy rửa. Muối được chọn có thể thay đổi tùy thuộc vào việc có cần kết tủa chất tẩy rửa natri dodecyl sulfate (SDS) từ bước trước hay không; kali dodecyl sulfate, chẳng hạn, không hòa tan và sẽ kết tủa, vì vậy sử dụng kali acetate trong ly giải kiềm có thể loại bỏ SDS trước khi thêm ethanol / isopropanol. Ethanol cũng có thể được sử dụng để kết tủa RNA vì nhiều lý do tương tự, mặc dù kết tủa RNA thường sẽ cần nhiều ethanol hơn.