Oamenii de știință pot descompune sau secvența ADN-ul în nucleotidele sale constitutive, care, de exemplu, pot spune unei persoane dacă are o boală genetică. Metodele obișnuite de extracție a ADN implică utilizarea izopropanolului sau etanolului într-o etapă a procesului. Cu toate acestea, celulele conțin multe alte molecule, cum ar fi proteinele și lipidele, iar oamenii de știință doresc în mod natural să obțină o soluție de ADN cât mai pură.
Metodele de extracție a ADN-ului implică de obicei mai mulți pași: celulele trebuie să fie deschise, lipidele de membrană trebuie îndepărtate, iar ADN-ul trebuie separat de proteine, ARN și altele contaminanți. Două protocoale tipice sunt liza alcalină pentru extracția ADN-ului plasmidic bacterian și extracția fenol-cloroformului. În ambele metode, precipitarea cu etanol sau izopropanol a acizilor nucleici este una dintre etapele finale. Odată ce ADN-ul sau ARN-ul a fost precipitat (a căzut din soluție), acesta poate fi resuspendat în apă.
Etanolul este un bun solvent
Atât etanolul, cât și izopropanolul se amestecă bine (sunt miscibile cu) apa, dar au constante dielectrice mai mici decât apa, ceea ce înseamnă că capacitatea lor de a proteja sarcinile pozitive și negative în soluție și de a le menține segregate este multă mai sărac. Constanta dielectrică pentru apă, de exemplu, este 78,5, în timp ce constanta pentru etanol este 24,3. ADN-ul este încărcat negativ, deci este atras de ioni pozitivi din soluție, cum ar fi potasiu sau sodiu. Etanolul are o abilitate mai slabă decât apa de a menține ionii încărcați pozitiv și ADN-ul separat.
Etanolul crește concentrația de ADN
Etanolul face, de asemenea, ADN-ul mai puțin solubil din alt motiv. Deoarece moleculele de etanol pot forma interacțiuni numite legături de hidrogen cu molecule de apă, acestea scad numărul de molecule de apă disponibile pentru hidratarea ADN-ului. Între acest efect și constanta dielectrică inferioară, etanolul face ca ADN-ul să se agregeze cu ioni pozitivi în soluție, formând un solid sau un precipitat la baza tubului. Precipitarea ADN-ului servește pentru a-l face mai concentrat, deoarece alți contaminanți din soluție nu sunt precipitați în același timp.
Factori suplimentari în proces
Spălarea cu etanol servește, de asemenea, pentru îndepărtarea contaminanților cu greutate moleculară mică, cum ar fi sărurile și detergenții. Sarea aleasă poate varia în funcție de necesitatea precipitării detergentului de dodecil sulfat de sodiu (SDS) dintr-o etapă anterioară; dodecil sulfatul de potasiu, de exemplu, este insolubil și va precipita, astfel încât utilizarea acetatului de potasiu într-o liză alcalină poate elimina SDS înainte de adăugarea etanolului / izopropanolului. Etanolul poate fi, de asemenea, utilizat pentru a precipita ARN din aceleași motive, deși precipitarea ARN va necesita în mod tipic mai mult etanol.
