Obično svaka molekula DNA unutar vaših stanica sadrži dvije niti povezane međusobno interakcijama zvanim vodikove veze. Promjena uvjeta, međutim, može "denaturirati" DNA i uzrokovati odvajanje tih niti. Dodavanjem jakih baza, poput NaOH, dramatično se povećava pH, čime se smanjuje koncentracija vodikovih iona u otopini i denaturira dvolančana DNA.
Učinci pH
Koncentracija hidroksidnih iona i pH imaju izravnu korelaciju, što znači da što je veći pH, to je veća koncentracija hidroksida. Isto tako, niža koncentracija vodikovih iona pada. Tada je pri visokom pH otopina bogata hidroksidnim ionima, a ti negativno nabijeni ioni mogu povući vodikove ione iz molekula poput baznih parova u DNA. Ovim se postupkom prekida veza vodika koja drži dvije DNA DNA zajedno, zbog čega se razdvajaju.
RNA vs. DNA
Za razliku od RNA, DNA nedostaje hidroksilne skupine na položaju 2 'u svakoj šećernoj skupini. Ova razlika čini DNA mnogo stabilnijom u alkalnoj otopini. U RNA, hidroksilna skupina na položaju 2 'može dati otopinu vodika u otopini pri visokom pH, stvarajući visoko reaktivni alkoksidni ion koji napada fosfatnu skupinu koja drži dva susjedna nukleotida zajedno. DNA ne pati od ovog nedostatka i stoga uživa izvanrednu stabilnost pri visokom pH.
Alkalna liza
Molekularni biolozi često koriste alkalnu denaturaciju kako bi izolirali plazmidnu DNA od bakterija. Plazmidi su malene petlje DNA odvojene od bakterijskog kromosoma. U miniprepu alkalne lize, biolozi dodaju deterdžent i natrijev hidroksid bakterijama suspendiranim u otopini. Deterdžent otapa membranu bakterijske stanice dok natrijev hidroksid povisuje pH i otopinu čini visoko alkalnom. Kako slomljene stanice oslobađaju svoj sadržaj, DNK se iznutra razdvaja u svoje sastavne niti ili denature.
Ponovno žarenje
Jednom kada biolog izvadi DNK iz stanice, dodaje još jedan reagens za vraćanje otopine na neutralniji pH i taloženje deterdženta. Promjena pH omogućuje plazmidnim nitima da se ponovno odvoje; glomazni kromosom, međutim, ne može učiniti isto, pa ga biolog može ukloniti zajedno s deterdžentom, denaturiranim proteinima i drugim raznim smećem, ostavljajući plazmid iza sebe. Alkalna liza ne pročišćava u potpunosti plazmidnu DNA; već služi kao "brz i prljav" način za njegovo izdvajanje iz stanice i uklanjanje većine drugih onečišćenja.