בדרך כלל כל מולקולת DNA בתוך התאים שלך מכילה שני גדילים המחוברים זה לזה על ידי אינטראקציות הנקראות קשרי מימן. שינוי בתנאים, לעומת זאת, יכול "לנטרל" את ה- DNA ולגרום להפרדה בין גדילים אלה. הוספת בסיסים חזקים, כמו NaOH, מגדילה באופן דרמטי את ה- pH, ובכך מקטינה את ריכוז יון המימן של התמיסה ודנטורציה של DNA דו גדילי.
השפעות ה- pH
לריכוז היונים של ההידרוקסיד ול- pH יש קורלציה ישירה, כלומר ככל שה- pH גבוה יותר כך ריכוז ההידרוקסיד גבוה יותר. כמו כן, ככל שריכוז יון המימן נמוך יותר. אם כן, ב- pH גבוה, התמיסה עשירה ביונים של הידרוקסיד, ויונים טעונים שליליים אלה יכולים למשוך יוני מימן ממולקולות כמו זוגות הבסיס ב- DNA. תהליך זה משבש את קשירת המימן המחזיקה את שני גדילי הדנ"א יחד, וגורם להפרדה.
RNA לעומת DNA
בניגוד ל- RNA, ל- DNA אין קבוצת הידרוקסיל במיקום 2 'בכל קבוצת סוכר. הבדל זה הופך את ה- DNA להרבה יותר יציב בתמיסה אלקליין. ב- RNA, קבוצת ההידרוקסיל במיקום 2 'יכולה לוותר על יון מימן לתמיסה ב pH גבוה, יצירת יון אלקוקסיד תגובתי מאוד שתוקף את קבוצת הפוספט המחזיקה בשני נוקלאוטידים שכנים יַחַד. דנ"א אינו סובל מפגם זה ובכך נהנה מיציבות יוצאת דופן ב pH גבוה.
ליז אלקליין
ביולוגים מולקולריים משתמשים לעיתים קרובות בדנטורציה אלקליין כדי לבודד את ה- DNA של הפלסמיד מחיידקים. פלסמידים הם לולאות DNA קטנות הנפרדות מכרומוזום החיידקים. ב miniprep תמוגה אלקליין, ביולוגים מוסיפים חומר ניקוי ונתרן הידרוקסיד לחיידקים המושעים בתמיסה. חומר הניקוי ממיס את קרום תאי החיידק בעוד שהנתרן הידרוקסיד מגביר את ה- pH והופך את התמיסה לבסיסית ביותר. כאשר התאים השבורים משחררים את תכולתם, ה- DNA שבתוכו נפרד לחוטי הרכיב שלו, או לדינורציות.
חישור מחדש
לאחר שהביולוג מחלץ את ה- DNA מהתא, הוא מוסיף ריאגנט נוסף כדי להחזיר את התמיסה ל- pH ניטרלי יותר ולהזרז את חומר הניקוי. השינוי ב- pH מאפשר לגדילי הפלסמיד לחדש מחדש; הכרומוזום המגושם, לעומת זאת, לא יכול לעשות את אותו הדבר, ולכן הביולוג יכול להסיר אותו יחד עם חומר הניקוי, החלבונים המפונים ושאר הזבל אחר, ולהשאיר את הפלסמיד מאחור. תמוגה אלקליין אינה מטהרת לחלוטין את ה- DNA של הפלסמיד; אלא הוא משמש דרך "מהירה ומלוכלכת" להוציא אותו מהתא ולהסיר את רוב המזהמים האחרים.