Tutkijat voivat hajottaa DNA: n tai sekvensoida sen sisältäviin nukleotideihin, jotka voivat esimerkiksi kertoa henkilölle, onko hänellä geneettinen sairaus. Yleiset DNA-uuttomenetelmät käsittävät isopropanolin tai etanolin käytön prosessin yhdessä vaiheessa. Solut sisältävät kuitenkin monia muita molekyylejä, kuten proteiineja ja lipidejä, ja tutkijat haluavat luonnollisesti saada mahdollisimman puhtaan DNA-ratkaisun.
DNA: n uuttomenetelmiin liittyy tyypillisesti useita vaiheita: solut on avattava, kalvolipidit on poistettava ja DNA on erotettava proteiineista, RNA: sta ja muista epäpuhtauksia. Kaksi tyypillistä menetelmää ovat alkalinen hajotus bakteeriplasmidi-DNA: n uuttamiseksi ja fenoli-kloroformiuutto. Molemmissa menetelmissä nukleiinihappojen saostaminen etanolilla tai isopropanolilla on yksi viimeisistä vaiheista. Kun DNA tai RNA on saostunut (pudonnut liuoksesta), se voidaan suspendoida uudelleen veteen.
Etanoli on hyvä liuotin
Sekä etanoli että isopropanoli sekoittuvat hyvin (sekoittuvat veteen), mutta niiden dielektriset vakiot ovat pienemmät kuin vedellä, mikä tarkoittaa, että niiden kyky suojata positiivisia ja negatiivisia varauksia liuoksessa ja pitää ne erillään on paljon köyhempi. Esimerkiksi veden dielektrisyysvakio on 78,5, kun taas etanolin vakio on 24,3. DNA on negatiivisesti varattu, joten se houkuttelee positiivisia ioneja liuoksessa, kuten kalium tai natrium. Etanolilla on huonompi kyky kuin veteen pitää positiivisesti varautuneet ionit ja DNA erillään.
Etanoli lisää DNA-pitoisuutta
Etanoli tekee myös DNA: sta vähemmän liukoisen toisesta syystä. Koska etanolimolekyylit voivat muodostaa vuorovaikutuksia, joita kutsutaan vetysidoksiksi vesimolekyylien kanssa, ne vähentävät käytettävissä olevien vesimolekyylien määrää DNA: n hydratoimiseksi. Tämän vaikutuksen ja alemman dielektrisen vakion välissä etanoli saa periaatteessa DNA: n aggregoitumaan positiivisten ionien kanssa liuoksessa muodostaen kiinteän aineen tai saostuman putken pohjalle. DNA: n saostaminen tekee siitä väkevämmän, koska muita liuoksessa olevia epäpuhtauksia ei saostu samanaikaisesti.
Muita tekijöitä prosessissa
Etanolipesun tarkoituksena on myös poistaa pienimolekyylipainoiset epäpuhtaudet, kuten suolat ja pesuaineet. Valittu suola voi vaihdella riippuen siitä, onko natriumdodekyylisulfaatin (SDS) pesuaine saostettava aikaisemmasta vaiheesta; Esimerkiksi kaliumdodekyylisulfaatti on liukenematon ja saostuu, joten kaliumasetaatin käyttö emäksisessä hajotuksessa voi poistaa SDS: n ennen etanoli / isopropanolin lisäämistä. Etanolia voidaan käyttää myös RNA: n saostamiseen samoista syistä, vaikka RNA: n saostaminen vaatii tyypillisesti enemmän etanolia.
