Os cientistas podem quebrar ou sequenciar o DNA em seus nucleotídeos constituintes que podem, por exemplo, dizer a uma pessoa se ela tem uma doença genética. Métodos comuns de extração de DNA envolvem o uso de isopropanol ou etanol em uma etapa do processo. No entanto, as células contêm muitas outras moléculas, como proteínas e lipídios, e os cientistas naturalmente desejam obter uma solução de DNA que seja o mais puro possível.
Métodos de extração de DNA normalmente envolvem várias etapas: as células precisam ser quebradas e abertas, o os lipídios da membrana precisam ser removidos, e o DNA precisa ser separado das proteínas, RNA e outros contaminantes. Dois protocolos típicos são a lise alcalina para extração de DNA de plasmídeo bacteriano e extração de fenol-clorofórmio. Em ambos os métodos, a precipitação de ácidos nucleicos com etanol ou isopropanol é uma das etapas finais. Uma vez que o DNA ou RNA tenha sido precipitado (caído da solução), ele pode ser ressuspenso em água.
Etanol é um bom solvente
Tanto o etanol quanto o isopropanol se misturam bem (são miscíveis com) água, mas têm constantes dielétricas mais baixas do que a água, o que significa que sua capacidade de proteger cargas positivas e negativas na solução e mantê-los segregados é muito mais pobre. A constante dielétrica da água, por exemplo, é 78,5, enquanto a constante do etanol é 24,3. O DNA tem carga negativa, por isso é atraído por íons positivos na solução, como potássio ou sódio. O etanol tem uma capacidade menor do que a água de manter separados os íons carregados positivamente e o DNA.
Etanol aumenta a concentração de DNA
O etanol também torna o DNA menos solúvel por outro motivo. Como as moléculas de etanol podem formar interações chamadas ligações de hidrogênio com as moléculas de água, elas diminuem o número de moléculas de água disponíveis para hidratar o DNA. Entre esse efeito e a constante dielétrica inferior, o etanol basicamente faz com que o DNA se agregue com íons positivos na solução, formando um sólido ou precipitado no fundo do tubo. A precipitação do DNA serve para torná-lo mais concentrado, porque outros contaminantes na solução não são precipitados ao mesmo tempo.
Fatores adicionais no processo
A lavagem com etanol também serve para remover contaminantes de baixo peso molecular, como sais e detergentes. O sal escolhido pode variar dependendo se é necessário precipitar o detergente dodecil sulfato de sódio (SDS) de uma etapa anterior; dodecilsulfato de potássio, por exemplo, é insolúvel e precipitará, então usar acetato de potássio em uma lise alcalina pode remover o SDS antes que o etanol / isopropanol seja adicionado. O etanol também pode ser usado para precipitar o RNA pelas mesmas razões, embora a precipitação do RNA normalmente exija mais etanol.