Forskere kan bryte ned, eller sekvensere, DNA i dets bestandige nukleotider som for eksempel kan fortelle en person om de har en genetisk sykdom. Vanlige metoder for DNA-ekstraksjon involverer bruk av isopropanol eller etanol i ett trinn av prosessen. Imidlertid inneholder celler mange andre molekyler som proteiner og lipider, og forskere ønsker naturlig å få en løsning av DNA som er så ren som mulig.
Metoder for DNA-ekstraksjon involverer vanligvis flere trinn: cellene må brytes opp, membranlipider må fjernes, og DNA må skilles fra proteiner, RNA og annet forurensninger. To typiske protokoller er alkalisk lysis for ekstraksjon av bakterieplasmid DNA og fenol-kloroform ekstraksjon. I begge metodene er etanol eller isopropanolutfelling av nukleinsyrer et av de siste trinnene. Når DNA eller RNA er blitt utfelt (falt ut av løsningen), kan det resuspenderes i vann.
Etanol er et godt løsningsmiddel
Både etanol og isopropanol blandes godt (er blandbart med) vann, men de har lavere dielektriske konstanter enn vann, noe som betyr at deres evne til å skjerme positive og negative ladninger i løsningen og holde dem segregerte er mye fattigere. Den dielektriske konstanten for vann er for eksempel 78,5, mens konstanten for etanol er 24,3. DNA er negativt ladet, så det tiltrekkes av positive ioner i løsningen som kalium eller natrium. Etanol har dårligere evner enn vann til å holde de positivt ladede ionene og DNA fra hverandre.
Etanol øker DNA-konsentrasjonen
Etanol gjør også DNA mindre løselig av en annen grunn. Siden etanolmolekylene kan danne interaksjoner som kalles hydrogenbindinger med vannmolekyler, reduserer de antall tilgjengelige vannmolekyler for å hydrere DNA. Mellom denne effekten og den lavere dielektriske konstanten får etanol i utgangspunktet DNA til å samle seg med positive ioner i løsningen og danne et fast stoff eller bunnfall i bunnen av røret. Utfelling av DNA tjener til å gjøre det mer konsentrert fordi andre forurensninger i løsningen ikke blir utfelt samtidig.
Ytterligere faktorer i prosessen
Etanolvask tjener også til å fjerne forurensninger med lav molekylvekt som salter og vaskemidler. Det valgte saltet kan variere avhengig av om det er nødvendig å felle ut natriumdodecylsulfat (SDS) vaskemiddel fra et tidligere trinn; kaliumdodecylsulfat, for eksempel, er uoppløselig og vil utfelle, så bruk av kaliumacetat i en alkalisk lysering kan fjerne SDS før etanol / isopropanol tilsettes. Etanol kan også brukes til å utfelle RNA av omtrent samme årsaker, selv om utfelling av RNA vanligvis vil kreve mer etanol.