A sejtjeidben lévő minden egyes DNS-molekula általában két szálat tartalmaz, amelyeket hidrogénkötéseknek nevezett kölcsönhatások kötnek össze. A körülmények változása azonban "denaturálhatja" a DNS-t, és elválaszthatja ezeket a szálakat. Erős bázisok, például NaOH hozzáadása drámai módon megnöveli a pH-t, így csökken az oldat hidrogénion-koncentrációja és denaturálódik a kétszálú DNS.
A pH hatásai
A hidroxidion-koncentrációnak és a pH-nak közvetlen összefüggése van, vagyis minél magasabb a pH, annál magasabb a hidroxid-koncentráció. Hasonlóképpen, alacsonyabb a hidrogénion-koncentráció csökkenése. Magas pH-érték mellett az oldat hidroxidionokban gazdag, és ezek a negatív töltésű ionok a hidrogénionokat képesek lehúzni a molekulákról, mint a DNS bázispárjai. Ez a folyamat megszakítja a két DNS-szálat összetartó hidrogénkötést, ami elválasztja őket.
RNS vs. DNS
Az RNS-sel ellentétben a DNS-nek nincs hidroxilcsoportja az egyes cukorcsoportok 2'-helyzetében. Ez a különbség a DNS-t sokkal stabilabbá teszi lúgos oldatban. Az RNS-ben a 2 'helyzetben lévő hidroxilcsoport hidrogéniont adhat az oldathoz magas pH mellett, rendkívül reaktív alkoxid-ion létrehozása, amely megtámadja a két szomszédos nukleotidot tartó foszfátcsoportot együtt. A DNS nem szenved ebben a hibában, ezért figyelemreméltó stabilitást élvez magas pH mellett.
Lúgos lízis
A molekuláris biológusok gyakran alkalikus denaturálást alkalmaznak a plazmid DNS izolálásához a baktériumoktól. A plazmidok a baktériumok kromoszómájától elkülönülő kis DNS-hurkok. Lúgos lízis miniprepben a biológusok az oldatban szuszpendált baktériumokhoz mosószert és nátrium-hidroxidot adnak. A mosószer feloldja a baktérium sejtmembránt, míg a nátrium-hidroxid növeli a pH-t és az oldatot erősen lúgosítja. Amint a törött sejtek felszabadítják tartalmukat, a benne lévő DNS szétválik alkotó szálaként vagy denaturációiként.
Újraterjesztés
Amint a biológus kivonja a sejtből a DNS-t, hozzáad egy másik reagenst, hogy az oldat pH-ját semlegesebbé tegye, és kicsapja a mosószert. A pH-változás lehetővé teszi a plazmidszálak újraterjedését; a terjedelmes kromoszóma azonban nem teheti meg ugyanezt, így a biológus eltávolíthatja azt a detergenssel, denaturált fehérjékkel és más válogatott szeméttel együtt, a plazmidot hátrahagyva. A lúgos lízis nem tisztítja meg teljesen a plazmid DNS-t; inkább "gyors és piszkos" módszerként szolgál a sejtből történő kivonáshoz és a legtöbb egyéb szennyeződés eltávolításához.