科学者は、DNAをその構成ヌクレオチドに分解または配列決定することができます。これにより、たとえば、遺伝病があるかどうかを人に伝えることができます。 DNA抽出の一般的な方法には、プロセスの1つのステップでイソプロパノールまたはエタノールを使用することが含まれます。 しかし、細胞にはタンパク質や脂質などの他の多くの分子が含まれており、科学者は当然、可能な限り純粋なDNAの溶液を取得したいと考えています。
DNA抽出の方法には、通常、いくつかのステップが含まれます。細胞を壊して開く必要があります。 膜脂質を除去する必要があり、DNAをタンパク質、RNA、その他から分離する必要があります 汚染物質。 2つの典型的なプロトコルは、細菌プラスミドDNAの抽出のためのアルカリ溶解とフェノール-クロロホルム抽出です。 どちらの方法でも、核酸のエタノールまたはイソプロパノール沈殿が最終ステップの1つです。 DNAまたはRNAが沈殿（溶液から落ちた）したら、水に再懸濁することができます。
エタノールは良い溶剤です
エタノールとイソプロパノールはどちらも水とよく混ざります（混和します）が、誘電率は水よりも低くなります。 これは、溶液中の正電荷と負電荷をシールドし、それらを分離しておく能力が非常に高いことを意味します 貧しい。 たとえば、水の誘電率は78.5ですが、エタノールの誘電率は24.3です。 DNAは負に帯電しているため、カリウムやナトリウムなどの溶液中の陽イオンに引き付けられます。 エタノールは、正に帯電したイオンとDNAを分離する能力が水よりも劣っています。
エタノールはDNA濃度を増加させます
エタノールはまた、別の理由でDNAの溶解性を低下させます。 エタノール分子は水分子と水素結合と呼ばれる相互作用を形成する可能性があるため、DNAの水和に利用できる水分子の数が減少します。 この効果と低い誘電率の間で、エタノールは基本的にDNAを溶液中の陽イオンと凝集させ、チューブの底に固体または沈殿物を形成します。 DNAを沈殿させると、溶液中の他の汚染物質が同時に沈殿しないため、DNAがより濃縮されます。
プロセスの追加要因
エタノール洗浄は、塩や洗剤などの低分子量汚染物質の除去にも役立ちます。 選択する塩は、前のステップでドデシル硫酸ナトリウム（SDS）界面活性剤を沈殿させる必要があるかどうかによって異なります。 たとえば、ドデシル硫酸カリウムは不溶性で沈殿するため、酢酸カリウムをアルカリ溶解で使用すると、エタノール/イソプロパノールを添加する前にSDSを除去できます。 RNAの沈殿には通常、より多くのエタノールが必要ですが、エタノールもほぼ同じ理由でRNAの沈殿に使用できます。