El ADN (ácido desoxirribonucleico) es una molécula dentro del núcleo de una célula que contiene información genética. La extracción de ADN implica una serie de pasos para abrir suavemente la célula, romper la membrana nuclear, separar el ADN de las proteínas y luego hacer que se precipite en una solución. Esto se logra utilizando varios productos químicos, basados en la estructura de las membranas, el ADN y su electronegatividad. El cloruro de sodio, u otros compuestos que contienen sodio, se utilizan para estabilizar el ADN después de que se ha despojado de sus proteínas y ayudar en la precipitación.
La estructura del ADN
La estructura básica del ADN son dos cadenas largas de nucleótidos unidas con cadenas principales de azúcar y fosfato que las rodean. El ADN se arregla aún más retorciéndose y enrollando sobre sí mismo, con varias proteínas asociadas para mantener las hebras organizadas y desenredadas. En su estado nativo, la porción de ADN más cercana al medio ambiente es la columna vertebral de azúcar-fosfato. Dentro de la célula, ese entorno es principalmente agua; en el que el ADN es soluble. Es soluble en agua debido a su polaridad general.
Polaridad del ADN
"Polaridad" es un término químico que describe moléculas que contienen una distribución desigual de cargas eléctricas. Según Paul Zumbo del Cornell Medical College, todos los ácidos nucleicos son polares. En el caso del ADN, los grupos fosfato altamente polares de la columna vertebral llevan cargas negativas. Esta propiedad explica la solubilidad en agua, ya que el agua también es polar. Las cargas positivas del agua interactúan con las cargas negativas del ADN y forman una solución. Para recuperar el ADN para su posterior análisis o visualización, el ADN debe precipitarse en una solución con agua. Dado que el agua tiene una carga positiva relativamente débil, esto se logra proporcionando un ion con carga positiva más fuerte en la solución. El sodio es el candidato perfecto para esto.
Precipitación de ADN con sodio y alcohol
Una vez que se ha eliminado el ADN del núcleo de una célula y se ha permitido que se mezcle con agua, la introducción de iones de sodio crea una atracción temporal entre el sodio y la columna vertebral. El ADN se neutraliza temporalmente y luego se disocia fácilmente del agua. En esta etapa, la introducción de un alcohol obliga al ADN y a los iones de sodio a unirse aún más estrechamente, ya que el alcohol es muy apolar. Se puede utilizar etanol o alcohol isopropílico. Una vez que el ADN se disocia del agua y se une firmemente al sodio, precipitará fuera de la solución. donde puede concentrarse para su purificación o visualizarse enrollando suavemente alrededor de un vaso liso vara.
Otros pasos en la extracción de ADN
La ruptura de la membrana plasmática y la membrana nuclear para acceder al ADN de las células generalmente se logra introduciendo primero un detergente de algún tipo para romper las moléculas de lípidos. Un detergente común utilizado en los laboratorios es el SDS o dodecil sulfato de sodio; pero para extracciones simples, incluso se puede usar jabón para platos. Si las células se derivan de material vegetal, también se suelen añadir enzimas para digerir la pared celular.