Tavallisesti jokainen solujen sisällä oleva DNA-molekyyli sisältää kaksi säiettä, jotka on liitetty toisiinsa vuorovaikutuksilla, joita kutsutaan vetysidoksiksi. Ehtojen muutos voi kuitenkin "denaturoida" DNA: n ja saada nämä säikeet erottumaan. Vahvojen emästen, kuten NaOH, lisääminen nostaa dramaattisesti pH: ta, mikä vähentää liuoksen vetyionikonsentraatiota ja denaturoi kaksijuosteisen DNA: n.
PH: n vaikutukset
Hydroksidi-ionikonsentraatiolla ja pH: lla on suora korrelaatio, eli mitä korkeampi pH, sitä korkeampi hydroksidipitoisuus. Samoin pienempi vetyionipitoisuus laskee. Korkeassa pH: ssa liuos sisältää sitten runsaasti hydroksidi-ioneja, ja nämä negatiivisesti varautuneet ionit voivat vetää vetyioneja pois molekyyleistä, kuten DNA: n emäsparit. Tämä prosessi hajottaa vetysidoksen, joka pitää kaksi DNA-säiettä yhdessä ja saa ne erottumaan.
RNA vs. DNA
Toisin kuin RNA, DNA: sta puuttuu hydroksyyliryhmä 2'-asemassa kussakin sokeriryhmässä. Tämä ero tekee DNA: sta paljon vakaamman emäksisessä liuoksessa. RNA: ssa 2'-aseman hydroksyyliryhmä voi antaa vetyionin liuokselle korkeassa pH: ssa, luodaan erittäin reaktiivinen alkoksidi-ioni, joka hyökkää fosfaattiryhmään, jolla on kaksi vierekkäistä nukleotidia yhdessä. DNA: lla ei ole tätä vikaa, joten sillä on huomattava stabiilisuus korkeassa pH: ssa.
Alkalinen hajoaminen
Molekyylibiologit käyttävät usein emäksistä denaturointia eristääkseen plasmidi-DNA: n bakteereista. Plasmidit ovat pieniä DNA-silmukoita, jotka ovat erillään bakteerikromosomista. Emäksisessä hajotusminiprepissä biologit lisäävät pesuainetta ja natriumhydroksidia liuokseen suspendoituneisiin bakteereihin. Pesuaine liuottaa bakteerisolukalvon, kun taas natriumhydroksidi nostaa pH: ta ja tekee liuoksesta erittäin emäksisen. Kun rikkoutuneet solut vapauttavat sisällönsä, sisällä oleva DNA erottuu komponenttinsäikeiksi tai denaturaatioiksi.
Reannealing
Kun biologi on uuttanut DNA: n solusta, hän lisää toisen reagenssin palauttamaan liuoksen neutraalimpaan pH-arvoon ja saostamaan pesuaineen. PH: n muutos antaa plasmidisäikeiden uudelleensyntyä; iso kromosomi ei kuitenkaan voi tehdä samaa, joten biologi voi poistaa sen yhdessä pesuaineen, denaturoitujen proteiinien ja muun valikoidun romun kanssa jättäen plasmidin taakse. Alkalinen hajoaminen ei puhdista plasmidi-DNA: ta kokonaan; pikemminkin se toimii "nopeana ja likaisena" tapana poistaa se solusta ja poistaa useimmat muut epäpuhtaudet.