DNR - dezoksiribonukleino rūgštis - ląstelės branduolio molekulė, kurioje yra genetinė informacija. DNR išskyrimas apima daugybę žingsnių, kad būtų galima lengvai atidaryti ląstelę, atidaryti branduolio membraną, atskirti DNR nuo baltymų ir sukelti jos nuosėdas iš tirpalo. Tai pasiekiama naudojant įvairias chemines medžiagas, pagrįstas membranų struktūra, DNR ir jos elektronegatyvumu. Natrio chloridas ar kiti natrio turintys junginiai naudojami stabilizuoti DNR po to, kai iš jos pašalinami baltymai ir padedama nusodinti.
DNR struktūra
Pagrindinė DNR struktūra yra dvi ilgos nukleotidų grandinės, sujungtos kartu su juos supančiais cukraus-fosfato stuburais. DNR yra išsidėsčiusi susisukdama ir susisukdama į save, su įvairiais baltymais, kurie palaiko sruogas organizuotas ir išpainiotas. Gimtojoje būsenoje DNR dalis, labiausiai veikiama aplinkos, yra cukraus-fosfato pagrindas. Ląstelėje ta aplinka pirmiausia yra vanduo; kuriame tirpi DNR. Jis tirpsta vandenyje dėl bendro poliškumo.
DNR poliškumas
„Poliškumas“ yra chemijos terminas, apibūdinantis molekules, kurių elektrinių krūvių pasiskirstymas yra nevienodas. Pasak Paulo Zumbo iš Kornelio medicinos koledžo, visos nukleorūgštys yra polinės. DNR atveju labai poliarinės fosfato grupės ant stuburo turi neigiamus krūvius. Ši savybė lemia tirpumą vandenyje, nes vanduo taip pat yra poliarinis. Teigiami vandens krūviai sąveikauja su neigiamais DNR krūviais ir sudaro tirpalą. Norint atgauti DNR tolesniems tyrimams ar vizualizavimui, DNR turi būti nusodinta iš tirpalo su vandeniu. Kadangi vanduo turi palyginti silpną teigiamą krūvį, tai pasiekiama užtikrinant stipresnį teigiamai įkrautą joną tirpale. Natris yra tobulas kandidatas tam.
DNR nusodinimas naudojant natrį ir alkoholį
Kai DNR bus pašalinta iš ląstelės branduolio ir leista sumaišyti su vandeniu, įvedus natrio jonus, laikinas potraukis tarp natrio ir stuburo. DNR laikinai neutralizuojama, o tada lengvai atsiribojama nuo vandens. Šiame etape alkoholio įvedimas priverčia DNR ir natrio jonus dar labiau susirišti, nes alkoholis yra labai nepolinis. Galima naudoti etanolį arba izopropilo alkoholį. Kai DNR bus atskirta nuo vandens ir sandariai sujungta su natriu, ji iškris iš tirpalo kur jis gali būti koncentruotas valymui arba vizualizuojamas švelniai sukant aplink lygų stiklą lazdele.
Kiti DNR išskyrimo etapai
Plazmos membranos ir branduolio membranos skaidymas, norint gauti DNR iš ląstelių, paprastai atliekamas pirmiausia įvedant tam tikrą ploviklį, kad suskaidytų lipidų molekules. Labiausiai laboratorijose naudojamas ploviklis yra SDS arba natrio dodecilsulfatas; bet paprastam ekstrahavimui galima naudoti net indų muilą. Jei ląstelės yra gautos iš augalinės medžiagos, ląstelių sienelei virškinti taip pat paprastai pridedama fermentų.