DNA - deoksiribonukleiinihappo - on molekyyli solun ytimessä, joka sisältää geneettistä tietoa. DNA: n uuttoon kuuluu sarja vaiheita solun murtamiseksi varovasti, ydinkalvon avaamiseksi, DNA: n erottamiseksi proteiineista ja sen saamiseksi saostumaan liuoksesta. Tämä saavutetaan käyttämällä erilaisia kemikaaleja, jotka perustuvat kalvojen rakenteeseen, DNA: han ja sen elektronegatiivisuuteen. Natriumkloridia tai muita natriumia sisältäviä yhdisteitä käytetään stabiloimaan DNA: ta sen jälkeen, kun se on poistettu proteiineistaan ja helpottamaan saostumista.
DNA: n rakenne
DNA: n perusrakenne on kaksi nukleotidisäikettä, jotka on kietottu yhteen niitä ympäröivien sokeri-fosfaattirunkojen kanssa. DNA järjestetään edelleen kiertämällä ja kelaamalla itseensä, erilaisten proteiinien kanssa, jotka pitävät säikeet järjestäytyneinä ja sotkeutumattomina. Alkuperäisessä tilassaan ympäristöön läheisimmin altistuva DNA-osa on sokeri-fosfaattirunko. Solussa tämä ympäristö on pääasiassa vettä; johon DNA on liukeneva. Se on vesiliukoinen yleisen napaisuudensa vuoksi.
DNA-napaisuus
"Polariteetti" on kemian termi, joka kuvaa molekyylejä, jotka sisältävät epätasaisen jakautumisen sähkövarauksiin. Cornell Medical Collegen Paul Zumbon mukaan kaikki nukleiinihapot ovat polaarisia. DNA: n tapauksessa selkärangan erittäin polaarisilla fosfaattiryhmillä on negatiivisia varauksia. Tämä ominaisuus selittää vesiliukoisuuden, koska vesi on myös polaarista. Veden positiiviset varaukset ovat vuorovaikutuksessa DNA: n negatiivisten varausten kanssa ja muodostavat ratkaisun. DNA: n talteen ottamiseksi jatkokokeita tai visualisointia varten DNA on saostettava vedellä olevasta liuoksesta. Koska vedellä on suhteellisen heikko positiivinen varaus, tämä saavutetaan tarjoamalla vahvempi positiivisesti varautunut ioni liuokseen. Natrium on täydellinen ehdokas tähän.
DNA: n saostus natriumilla ja alkoholilla
Kun DNA on poistettu solun ytimestä ja sen on annettu sekoittua veden kanssa, natriumionien lisääminen luo väliaikaisen vetovoiman natriumin ja selkärangan välille. DNA neutraloidaan väliaikaisesti ja erotetaan sitten helposti vedestä. Tässä vaiheessa alkoholin käyttöönotto pakottaa DNA: n ja natriumionien sitoutumaan vielä tiukemmin, koska alkoholi on hyvin polaarista. Etanolia tai isopropyylialkoholia voidaan käyttää. Kun DNA on irrotettu vedestä ja sitoutunut tiiviisti natriumiin, se saostuu liuoksesta missä se voidaan joko väkevöidä puhdistusta varten tai visualisoida kelaamalla sitä varovasti sileän lasin ympärille sauva.
Muut vaiheet DNA: n uuttamisessa
Plasmakalvon ja ydinkalvon hajottaminen DNA: n saamiseksi soluista tapahtuu yleensä tuomalla ensin jonkinlainen detergentti lipidimolekyylien hajottamiseksi. Yleinen laboratorioissa käytettävä pesuaine on SDS tai natriumdodekyylisulfaatti; mutta yksinkertaisiin uutteisiin voidaan käyttää jopa astiasaippuaa. Jos solut ovat peräisin kasvimateriaalista, myös entsyymejä lisätään yleensä soluseinän sulattamiseksi.