DNS - dezoksiribonukleīnskābe - ir molekula šūnas kodolā, kas satur ģenētisko informāciju. DNS iegūšana ietver virkni darbību, lai maigi atvērtu šūnu, atvērtu kodola membrānu, atdalītu DNS no olbaltumvielām un pēc tam izraisītu tā nogulsnēšanos no šķīduma. Tas tiek panākts, izmantojot dažādas ķīmiskas vielas, pamatojoties uz membrānu struktūru, DNS un tās elektronegativitāti. Nātrija hlorīdu vai citus nātriju saturošus savienojumus izmanto, lai stabilizētu DNS pēc tam, kad tai ir atdalītas olbaltumvielas, un tas palīdz nokrišņos.
DNS struktūra
DNS pamatstruktūra ir divi garie nukleotīdu pavedieni, kas savīti kopā ar tiem apkārt esošajiem cukura-fosfāta mugurkauliem. DNS tālāk tiek sakārtots, savijoties un savijoties ar sevi, ar dažādiem proteīniem, kas saistīti, lai šķipsnas būtu sakārtotas un nesapinušās. Dzimtā stāvoklī DNS visvairāk pakļauta videi ir cukura-fosfāta mugurkauls. Šūnā šī vide galvenokārt ir ūdens; kurā DNS šķīst. Tas šķīst ūdenī, pateicoties tā vispārējai polaritātei.
DNS polaritāte
"Polaritāte" ir ķīmijas termins, kas raksturo molekulas, kas satur nevienmērīgu elektrisko lādiņu sadalījumu. Pēc Kornela Medicīnas koledžas Pola Zumbo teiktā, visas nukleīnskābes ir polāras. DNS gadījumā ļoti polārās fosfāta grupas uz mugurkaula nes negatīvus lādiņus. Šis īpašums izskaidro šķīdību ūdenī, jo arī ūdens ir polārs. Ūdens pozitīvie lādiņi mijiedarbojas ar DNS negatīvajiem lādiņiem un veido šķīdumu. Lai atgūtu DNS turpmākai pārbaudei vai vizualizācijai, DNS jānosaka no ūdens šķīduma. Tā kā ūdenim ir salīdzinoši vājš pozitīvais lādiņš, to panāk, nodrošinot šķīdumā spēcīgāku pozitīvi uzlādētu jonu. Nātrijs tam ir ideāls kandidāts.
DNS nokrišņi, izmantojot nātriju un spirtu
Kad DNS ir izņemts no šūnas kodola un atļauts sajaukt ar ūdeni, nātrija jonu ievadīšana rada īslaicīgu pievilcību starp nātriju un mugurkaulu. DNS īslaicīgi neitralizē un pēc tam viegli atdala no ūdens. Šajā posmā alkohola ieviešana liek DNS un nātrija joniem vēl ciešāk piesaistīties, jo alkohols ir ļoti nepolārs. Var izmantot etanolu vai izopropilspirtu. Kad DNS ir atdalīta no ūdens un cieši saistīta ar nātriju, tā izgulsnējas no šķīduma kur to var vai nu koncentrēt attīrīšanai, vai arī vizualizēt, uzmanīgi spolējot to ap gludu stiklu stienis.
Citi DNS ekstrakcijas posmi
Plazmas membrānas un kodola membrānas noārdīšana, lai piekļūtu DNS no šūnām, parasti tiek veikta, vispirms ieviešot kaut kāda veida mazgāšanas līdzekli, lai sadalītu lipīdu molekulas. Parasti laboratorijās izmantots mazgāšanas līdzeklis ir SDS vai nātrija dodecilsulfāts; bet vienkāršai ekstrakcijai var izmantot pat trauku ziepes. Ja šūnas ir iegūtas no augu materiāla, šūnu sienu sagremošanai parasti pievieno arī fermentus.