Η ανάλυση του DNA περιλαμβάνει διαφορετικούς τύπους μοριακών πειραμάτων και βιολογικών διαδικασιών. Το DNA είναι μια εύθραυστη και περίπλοκη πρώτη ύλη, οπότε ο χειρισμός και η ανάλυσή του απαιτεί την καλύτερη ποιότητα και την πιο αγνή παρασκευή χημικών. Ανάλογα με την ανάλυση, εκατοντάδες χημικές ουσίες, από όξινα και βασικά διαλύματα έως ρυθμιστικά και βαφές, συμμετέχουν στη μελέτη του DNA. Η κατανόηση του γιατί χρησιμοποιούνται ορισμένες χημικές ουσίες είναι το κλειδί για την πραγματοποίηση επιτυχημένων πειραμάτων και την απόκτηση ακριβών, αξιόπιστων και αναπαραγώγιμων αποτελεσμάτων.
Αιθυλενοδιαμινοτετραοξικό οξύ για καθαρισμό DNA
Τρεις τύποι DNA καθαρίζονται για επιστημονική εργασία: DNA από το γονιδίωμα (γονιδιωματικό DNA), ολόκληρο το DNA από το κύτταρο (ολικό DNA) ή από πλασμίδια, τα οποία μπορούν να πολλαπλασιαστούν μόνοι τους. Ο συνολικός καθαρισμός DNA κυττάρων χρησιμοποιεί χημικές ουσίες που επιτρέπουν την καταστροφή πολλών μεμβρανών ενός κυττάρου κατά τη διάρκεια της κυτταρικής λύσης. Το χημικό αιθυλενοδιαμινοτετραοξικό άλας (EDTA) χρησιμοποιείται συχνά για την απομάκρυνση ιόντων μαγνησίου, τα οποία απαιτούνται για τη διατήρηση της ακαμψία των κυτταρικών τοιχωμάτων, αναγκάζοντας αυτά να εξασθενίσουν σε σημείο που καταρρέουν ή σχίζονται, απελευθερώνοντας το περιεχόμενο και το DNA του κυττάρου για ανάλυση. Επιπλέον, το EDTA προστατεύει και διατηρεί την ακεραιότητα του DNA αναστέλλοντας τα ένζυμα που συνήθως υπάρχουν στο κύτταρο, τα οποία μπορούν να κατακερματιστούν το DNA και να το καταστήσουν άχρηστο.
Magneisum Chloride για ενίσχυση DNA
Η αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης (PCR) είναι μια εξελιγμένη μέθοδος ανάλυσης που χρησιμοποιείται για την ενίσχυση αρκετών χιλιάδων αντιγράφων ενός μορίου DNA, ωστόσο, είναι γεμάτη με τεχνικά προβλήματα και ανακρίβειες. Πολλοί επιστήμονες, επομένως, εκτελούν συνήθως πολλά διαφορετικά σύνολα PCR για να βρουν την βέλτιστη κατάσταση και παραμέτρους για ένα συγκεκριμένο γονίδιο ενδιαφέροντος. Μία χημική ουσία που χρησιμοποιείται για την πραγματοποίηση μιας τέτοιας βελτιστοποίησης είναι το μαγνήσιο, το οποίο σταθεροποιεί το ένζυμο ϋΝΑ πολυμεράσης που χρησιμοποιείται στην PCR και δρα ως ουσιαστικός συντελεστής για τη δραστικότητα του ενζύμου. Για PCR, το μαγνήσιο χρησιμοποιείται με τη μορφή ρυθμιστικού διαλύματος χλωριούχου μαγνησίου.
Βρωμιούχο αιθίδιο για χρώση DNA
Το βρωμιούχο αιθίδιο είναι μια χρωστική ουσία που συνδέεται με το DNA με ολίσθηση μεταξύ των νουκλεοτιδίων που αποτελούν μια διπλή έλικα DNA σε μια διαδικασία γνωστή ως παρεμβολή. Αυτή η βαφή μπορεί στη συνέχεια να φωτιστεί με μια λάμπα υπεριώδους, έτσι ώστε το DNA στο οποίο έχει συνδεθεί το βρωμιούχο αιθίδιο να μπορεί να απεικονιστεί. Ωστόσο, απαιτείται τουλάχιστον 1 νανογραμμάριο DNA για να φαίνεται σωστά το βρωμιούχο αιθίδιο, επομένως, είναι ένας τρόπος ανίχνευσης DNA ενισχυμένου με PCR. Αν και είναι φθηνό και ευρέως χρησιμοποιούμενο, είναι επίσης μια μεταλλαξιογόνος χημική ουσία που είναι γνωστό ότι προκαλεί καρκίνο, επομένως η χρήση της σε εργαστήρια είναι πολύ ρυθμισμένη και πολλοί επιστήμονες μετακινούνται να χρησιμοποιούν λιγότερο τοξικές εναλλακτικές λύσεις.