DNA - deoksiribonukleinska kiselina - je molekula unutar jezgre stanice koja sadrži genetske informacije. Ekstrakcija DNK uključuje niz koraka za nježno otvaranje stanice, otvaranje nuklearne membrane, odvajanje DNK od proteina i zatim izazivanje taloženja iz otopine. To se postiže upotrebom različitih kemikalija, na temelju strukture membrana, DNA i njihove elektronegativnosti. Natrijev klorid ili drugi spojevi koji sadrže natrij koriste se za stabiliziranje DNA nakon što joj se oduzmu proteini i pomoć u oborinama.
Struktura DNA
Osnovna struktura DNA su dva dugačka lanca nukleotida nanizanih zajedno sa okosnicom šećer-fosfatnih okosnica. DNA se dalje uređuje uvijanjem i namotavanjem na sebe, s različitim proteinima povezanim kako bi se niti održale organiziranim i raspetljanim. U svom izvornom stanju, dio DNA koji je najviše izložen okolišu je okosnica šećer-fosfata. Unutar stanice ta je okolina prvenstveno voda; u kojima je DNA topiva. Topiv je u vodi zbog svoje ukupne polarnosti.
DNA polaritet
"Polaritet" je kemijski pojam koji opisuje molekule koje sadrže neravnomjernu raspodjelu električnih naboja. Prema Paulu Zumbu s Medicinskog fakulteta Cornell, sve su nukleinske kiseline polarne. U slučaju DNA, visoko polarne fosfatne skupine na okosnici nose negativne naboje. Ovo svojstvo objašnjava topivost u vodi, jer je voda također polarna. Pozitivni naboji vode djeluju u interakciji s negativnim nabojima DNA i donose rješenje. Da bi se DNK oporavila za daljnje ispitivanje ili vizualizaciju, DNA se mora istaložiti iz otopine vodom. Budući da voda ima relativno slab pozitivni naboj, to se postiže davanjem jačeg pozitivno nabijenog iona u otopini. Natrij je savršen kandidat za to.
Precipitacija DNA upotrebom natrija i alkohola
Jednom kada se DNA ukloni iz jezgre stanice i pusti da se miješa s vodom, uvođenje natrijevih iona stvara privremenu privlačnost između natrija i okosnice. DNA se privremeno neutralizira, a zatim se lako odvoji od vode. U ovoj fazi uvođenje alkohola prisiljava DNA i natrijeve ione da postanu još čvršće povezani, jer je alkohol vrlo nepolaran. Može se koristiti etanol ili izopropil alkohol. Jednom kada se DNA odvoji od vode i čvrsto veže za natrij, istaložit će se iz otopine gdje se može koncentrirati za pročišćavanje ili vizualizirati nježnim namotavanjem oko glatke čaše štap.
Ostali koraci u ekstrakciji DNA
Razgradnja plazmatske membrane i nuklearne membrane radi pristupa DNA iz stanica obično se postiže uvođenjem deterdženta neke vrste za razbijanje molekula lipida. Uobičajeni deterdžent koji se koristi u laboratorijima je SDS ili natrijev dodecil sulfat; ali za jednostavna vađenja može se koristiti čak i sapun. Ako su stanice izvedene iz biljnog materijala, enzimi se također dodaju za probavu stanične stijenke.