A tudósok lebonthatják vagy szekvenálhatják a DNS-t alkotó nukleotidjaivá, amelyek például meg tudják mondani az embernek, ha genetikai betegségben szenved. A DNS kivonásának általános módszerei izopropanol vagy etanol alkalmazását jelentik a folyamat egy lépésében. A sejtek azonban sok más molekulát tartalmaznak, például fehérjéket és lipideket, és a tudósok természetesen a lehető legtisztább DNS-oldatot akarják elérni.
A DNS-kivonás módszerei általában több lépést tartalmaznak: a sejteket fel kell törni, a a membrán lipideket el kell távolítani, és a DNS-t el kell választani a fehérjéktől, az RNS-től és másaktól szennyező anyagok. Két tipikus protokoll a lúgos lízis a bakteriális plazmid DNS extrahálásához és a fenol-kloroform extrakció. Mindkét módszerben a nukleinsavak etanollal vagy izopropanollal történő kicsapása az egyik utolsó lépés. Miután a DNS vagy az RNS kicsapódott (kiesett az oldatból), vízben újraszuszpendálható.
Az etanol jó oldószer
Az etanol és az izopropanol egyaránt jól keverednek (elegyednek a vízzel), de a dielektromos állandójuk alacsonyabb, mint a vízé, ami azt jelenti, hogy képesek a megoldás pozitív és negatív töltéseit megvédeni és szegregáltan tartani szegényebb. A víz dielektromos állandója például 78,5, míg az etanol állandója 24,3. A DNS negatív töltésű, ezért vonzza az oldat pozitív ionjai, például a kálium vagy a nátrium. Az etanol a víznél gyengébben képes megtartani a pozitív töltésű ionokat és a DNS-t.
Az etanol növeli a DNS-koncentrációt
Az etanol más okból is kevésbé oldja a DNS-t. Mivel az etanol molekulák hidrogénkötéseknek nevezett kölcsönhatásokat alakíthatnak ki a vízmolekulákkal, csökkentik a DNS hidratálásához rendelkezésre álló vízmolekulák számát. E hatás és az alacsony dielektromos állandó között az etanol alapvetően arra készteti a DNS-t, hogy az oldatban pozitív ionokkal aggregálódjon, szilárd anyagot vagy csapadékot képezve a cső alján. A DNS kicsapása arra szolgál, hogy koncentráltabbá váljon, mert az oldatban lévő egyéb szennyeződések nem csapódnak ki egyszerre.
További tényezők a folyamatban
Az etanolos mosás kis molekulatömegű szennyeződések, például sók és detergensek eltávolítására is szolgál. A választott só attól függően változhat, hogy szükség van-e a nátrium-dodecil-szulfát (SDS) detergens kicsapására egy korábbi lépésből; Például a kálium-dodecil-szulfát oldhatatlan és kicsapódik, így kálium-acetát lúgos lízisben történő felhasználásával az etanol / izopropanol hozzáadása előtt eltávolítható az SDS. Az RNS kicsapásához etanolt is lehet használni ugyanezen okokból, bár az RNS kicsapásához általában több etanol szükséges.