Hvorfor er natrium brukt i DNA Extraction?

DNA - deoksyribonukleinsyre - er et molekyl i kjernen av en celle som inneholder genetisk informasjon. Ekstrahering av DNA innebærer en rekke trinn for å bryte forsiktig åpne celle, bryte åpne kjernemembranen, separere DNA fra proteiner, og deretter føre det til felles ut av en oppløsning. Dette oppnås ved hjelp av forskjellige kjemikalier, basert på strukturen av membraner, DNA og dens elektronegativitet. Natriumklorid, eller andre natriumholdige forbindelser, anvendes for å stabilisere DNA etter at det har blitt strippet for sine proteiner og hjelpe til med utfellingen.

Strukturen av DNA

Den grunnleggende strukturen i DNA er to lange tråder av nukleotider satt sammen med sukker-fosfat ryggbein som omgir dem. DNA er videre arrangert ved å vri og coiling på seg selv, med ulike proteiner forbundet for å holde trådene organisert og untangled. I sin naturlige tilstand, er den delen av DNA tettest eksponeres til bruksmiljøet sukker-fosfat-hovedkjeden. Inne i cellen, er det miljø hovedsakelig vann; der DNA er oppløselig. Det er løselig i vann på grunn av sin totale polaritet.

DNA polaritet

"Polarity" er en kjemi begrep som beskriver molekyler som inneholder en ujevn fordeling av elektriske ladninger. Ifølge Paul Zumbo av Cornell Medical College, alle nukleinsyrer er polar. Når det gjelder DNA, er sterkt polare fosfatgruppene på ryggraden bærer negative ladninger. Denne egenskapen står for vannløselighet, som vann er også polar. De positive ladninger av vann samhandle med de negative ladninger av DNA og lage en løsning. For å gjenvinne DNA for videre testing eller visualisering, må DNA utfelles fra en løsning med vann. Da vann har en relativt svak positiv ladning, oppnås dette ved å tilveiebringe en sterkere positivt ladet ion i oppløsningen. Natrium er den perfekte kandidaten for dette.

Utfelling av DNA ved hjelp av natrium og alkohol

Når DNA er fjernet fra kjernen i en celle og tillatt å blande seg med vann, innføring av natriumioner, opprettes en midlertidig tiltrekning mellom natrium og ryggraden. DNA-en midlertidig nøytraliseres og deretter lett disassociated fra vannet. På dette stadiet innføring av en alkohol tvinger DNA og natriumioner til å bli enda mer tett bundet, ettersom alkohol er meget ikke-polart. Etanol eller isopropylalkohol kan benyttes. Når DNA disassociated fra vannet og tett bundet til natrium, vil det falle ut av løsningen, hvor det kan være enten konsentrert for rensning eller visualisert ved forsiktig spoling den rundt en jevn glass-stav.

Andre trinn i DNA Extraction

Bryte ned plasmamembranen og kjernemembranen å få tilgang til DNA fra celler blir vanligvis oppnådd ved å først innføre et vaskemiddel av noe slag for å bryte opp lipidmolekyler. En vanlig vaskemiddel som brukes i laboratorier er SDS, eller natriumdodecylsulfat; men for enkle utdrag, kan til og med oppvaskmiddel brukes. Dersom cellene er avledet fra plantemateriale, er enzymer også tilsettes vanligvis til å fordøye celleveggen.