DNA - deoksyribonukleinsyre - er et molekyl i kjernen til en celle som inneholder genetisk informasjon. Ekstrahering av DNA innebærer en rekke trinn for å forsiktig bryte opp cellen, bryte opp kjernemembranen, skille DNA fra proteiner og deretter få det til å falle ut av en løsning. Dette oppnås ved bruk av forskjellige kjemikalier, basert på strukturen til membraner, DNA og dets elektronegativitet. Natriumklorid eller andre natriumholdige forbindelser brukes til å stabilisere DNA etter at det er blitt fjernet fra proteinene og hjelpe til med utfelling.
Strukturen av DNA
Den grunnleggende strukturen til DNA er to lange tråder av nukleotider sammenstrengt med sukker-fosfat ryggrader som omgir dem. DNA arrangeres videre ved å vri og vikle seg på seg selv, med forskjellige proteiner assosiert for å holde strengene organisert og uflettet. I sin opprinnelige tilstand er den delen av DNA som er mest utsatt for miljøet sukker-fosfat-ryggraden. Innenfor cellen er dette miljøet primært vann; der DNA er løselig. Det er løselig i vann på grunn av dets samlede polaritet.
DNA-polaritet
"Polaritet" er et kjemisk begrep som beskriver molekyler som inneholder en ujevn fordeling av elektriske ladninger. I følge Paul Zumbo fra Cornell Medical College er alle nukleinsyrer polare. Når det gjelder DNA, bærer de høypolare fosfatgruppene på ryggraden negative ladninger. Denne egenskapen står for vannløselighet, ettersom vann også er polært. De positive ladningene av vann samhandler med de negative ladningene av DNA og lager en løsning. For å gjenvinne DNA for videre testing eller visualisering, må DNA utfelles fra en løsning med vann. Siden vann har en relativt svak positiv ladning, oppnås dette ved å tilveiebringe et sterkere positivt ladet ion i løsningen. Sodium er den perfekte kandidaten for dette.
Nedbør av DNA ved bruk av natrium og alkohol
Når DNA er fjernet fra kjernen i en celle og lov til å blande seg med vann, skaper innføring av natriumioner en midlertidig tiltrekning mellom natrium og ryggraden. DNA nøytraliseres midlertidig og skilles deretter lett fra vannet. På dette stadiet tvinger innføringen av en alkohol DNA og natriumioner til å bli enda tettere bundet, siden alkohol er veldig upolær. Etanol eller isopropylalkohol kan brukes. Når DNA er koblet fra vannet og tett bundet til natrium, vil det presipitere ut av løsningen hvor den enten kan konsentreres for rensing eller visualiseres ved forsiktig å spole den rundt et glatt glass stang.
Andre trinn i DNA-ekstraksjon
Å bryte ned plasmamembranen og kjernemembranen for å få tilgang til DNA fra celler oppnås vanligvis ved først å introdusere et vaskemiddel av noe slag for å bryte opp lipidmolekylene. Et vanlig vaskemiddel som brukes i laboratorier er SDS, eller natriumdodecylsulfat; men til enkle ekstraksjoner kan til og med oppvaskmiddel brukes. Hvis cellene er avledet fra plantemateriale, blir enzymer også vanligvis tilsatt for å fordøye celleveggen.
