Para ilmuwan dapat memecah, atau mengurutkan, DNA menjadi nukleotida penyusunnya yang dapat, misalnya, memberi tahu seseorang jika mereka memiliki penyakit genetik. Metode umum ekstraksi DNA melibatkan penggunaan isopropanol atau etanol dalam satu langkah proses. Namun, sel mengandung banyak molekul lain seperti protein dan lipid, dan para ilmuwan secara alami ingin mendapatkan solusi DNA yang semurni mungkin.
Metode ekstraksi DNA biasanya melibatkan beberapa langkah: sel harus dibuka, lipid membran perlu dihilangkan, dan DNA perlu dipisahkan dari protein, RNA, dan lainnya kontaminan. Dua protokol khas adalah lisis alkali untuk ekstraksi DNA plasmid bakteri dan ekstraksi fenol-kloroform. Dalam kedua metode, presipitasi etanol atau isopropanol asam nukleat adalah salah satu langkah terakhir. Setelah DNA atau RNA telah diendapkan (jatuh dari larutan), dapat disuspensikan kembali dalam air.
Etanol Adalah Pelarut Yang Baik
Baik etanol dan isopropanol bercampur dengan baik (dapat bercampur dengan) air, tetapi mereka memiliki konstanta dielektrik yang lebih rendah daripada air, artinya kemampuan mereka untuk melindungi muatan positif dan negatif dalam larutan dan memisahkannya jauh lebih miskin. Konstanta dielektrik untuk air, misalnya, adalah 78,5, sedangkan untuk etanol adalah 24,3. DNA bermuatan negatif, sehingga tertarik pada ion positif dalam larutan seperti kalium atau natrium. Etanol memiliki kemampuan yang lebih buruk daripada air untuk menjaga ion bermuatan positif dan DNA terpisah.
Etanol Meningkatkan Konsentrasi DNA
Etanol juga membuat DNA kurang larut karena alasan lain. Karena molekul etanol dapat membentuk interaksi yang disebut ikatan hidrogen dengan molekul air, mereka mengurangi jumlah molekul air yang tersedia untuk menghidrasi DNA. Antara efek ini dan konstanta dielektrik yang lebih rendah, etanol pada dasarnya menyebabkan DNA beragregasi dengan ion positif dalam larutan, membentuk padatan atau endapan di bagian bawah tabung. Pengendapan DNA berfungsi untuk membuatnya lebih pekat karena kontaminan lain dalam larutan tidak diendapkan pada saat yang bersamaan.
Faktor Tambahan dalam Proses
Pencucian etanol juga berfungsi untuk menghilangkan kontaminan dengan berat molekul rendah seperti garam dan deterjen. Garam yang dipilih dapat bervariasi tergantung pada apakah perlu untuk mengendapkan deterjen natrium dodesil sulfat (SDS) dari langkah sebelumnya; kalium dodesil sulfat, misalnya, tidak larut dan akan mengendap, sehingga menggunakan kalium asetat dalam lisis basa dapat menghilangkan SDS sebelum etanol/isopropanol ditambahkan. Etanol juga dapat digunakan untuk mengendapkan RNA untuk banyak alasan yang sama, meskipun pengendapan RNA biasanya membutuhkan lebih banyak etanol.