De analyse van DNA omvat verschillende soorten moleculaire experimenten en biologische procedures. DNA is een fragiele en gecompliceerde grondstof, dus het hanteren en analyseren ervan vereist de beste kwaliteit en zuiverste bereiding van chemicaliën. Afhankelijk van de analyse zijn honderden chemicaliën, van zure en basische oplossingen tot buffers en kleurstoffen, betrokken bij de studie van DNA. Begrijpen waarom sommige chemicaliën worden gebruikt, is essentieel voor het uitvoeren van succesvolle experimenten en het verkrijgen van nauwkeurige, betrouwbare en reproduceerbare resultaten.
Ethyleendiaminetetraacetaat voor DNA-zuivering
Voor wetenschappelijk werk worden drie soorten DNA gezuiverd: DNA uit het genoom (genomisch DNA), het gehele DNA uit de cel (totaal DNA) of uit plasmiden, die zichzelf kunnen vermenigvuldigen. Totale cel-DNA-zuivering maakt gebruik van chemicaliën die de vernietiging van de vele membranen van een cel tijdens cellysis mogelijk maken. Het chemische ethyleendiaminetetraacetaat (EDTA) wordt vaak gebruikt om magnesiumionen weg te nemen, die nodig zijn voor het in stand houden van de stijfheid van celwanden, waardoor deze zo verzwakken dat ze instorten of scheuren, waardoor de inhoud en het DNA van de cel vrijkomen voor analyse. Bovendien beschermt en behoudt EDTA de integriteit van DNA door enzymen te remmen die normaal in de cel aanwezig zijn en die het DNA kunnen fragmenteren en onbruikbaar kunnen maken.
Magneisumchloride voor DNA-amplificatie
De polymerasekettingreactie (PCR) is een geavanceerde analysemethode die wordt gebruikt om enkele duizenden kopieën van een DNA-molecuul te amplificeren, maar het is beladen met technische problemen en onnauwkeurigheden. Veel wetenschappers voeren daarom routinematig verschillende sets van PCR's uit om de meest optimale conditie en parameters voor een bepaald gen van belang te vinden. Een chemische stof die wordt gebruikt om een dergelijke optimalisatie uit te voeren, is magnesium, dat het DNA-polymerase-enzym stabiliseert dat wordt gebruikt bij PCR en fungeert als een essentiële co-factor voor de activiteit van het enzym. Voor PCR's wordt magnesium gebruikt in de vorm van een magnesiumchloridebuffer.
Ethidiumbromide voor DNA-kleuring
Ethidiumbromide is een kleurstof die zich aan DNA bindt door tussen de nucleotiden te glippen die een dubbele DNA-helix vormen in een proces dat intercalatie wordt genoemd. Deze kleurstof kan vervolgens worden belicht met een ultraviolette lamp, zodat het DNA waaraan het ethidiumbromide is gebonden zichtbaar kan worden gemaakt. Er is echter ten minste 1 nanogram DNA nodig om het ethidiumbromide goed te kunnen zien, daarom is het een manier om PCR-geamplificeerd DNA te detecteren. Hoewel goedkoop en veel gebruikt, is het ook een mutagene chemische stof waarvan bekend is dat het kanker veroorzaakt, dus het gebruik ervan in laboratoria is sterk gereguleerd en veel wetenschappers gaan over op het gebruik van minder giftige alternatieven.