Analýza DNA zahŕňa rôzne typy molekulárnych experimentov a biologických postupov. DNA je krehká a komplikovaná surovina, takže manipulácia s ňou a jej analýza si vyžaduje najlepšiu kvalitu a najčistejšiu prípravu chemikálií. V závislosti od analýzy sú do štúdia DNA zapojené stovky chemikálií, od kyslých a zásaditých roztokov až po pufre a farbivá. Pochopenie toho, prečo sa používajú niektoré chemikálie, je kľúčové pre úspešné experimenty a získanie presných, spoľahlivých a reprodukovateľných výsledkov.
Etyléndiamíntetraacetát na čistenie DNA
Pre vedeckú prácu sa čistia tri typy DNA: DNA z genómu (genómová DNA), celá DNA z bunky (celková DNA) alebo z plazmidov, ktoré sa môžu množiť samy. Na celkové čistenie bunkovej DNA sa používajú chemikálie, ktoré umožňujú zničenie mnohých membrán bunky počas lýzy buniek. Chemická látka etyléndiamíntetraacetát (EDTA) sa často používa na odoberanie iónov horčíka, ktoré sú potrebné na udržanie tuhosť bunkových stien, ktorá spôsobuje ich oslabenie do tej miery, že sa zrútia alebo roztrhnú, čím sa uvoľní obsah bunky a DNA pre analýza. Okrem toho EDTA chráni a zachováva integritu DNA inhibíciou enzýmov, ktoré sú normálne prítomné v bunke a ktoré môžu fragmentovať DNA a spôsobiť jej nepoužiteľnosť.
Chlorid horečnatý pre amplifikáciu DNA
Polymerázová reťazová reakcia (PCR) je sofistikovaná analytická metóda používaná na amplifikáciu niekoľkých tisíc kópií molekuly DNA, je však plná technických problémov a nepresností. Mnoho vedcov preto bežne vykonáva niekoľko rôznych súborov PCR, aby našli najoptimálnejšie podmienky a parametre pre konkrétny požadovaný gén. Jednou z chemikálií používaných na uskutočnenie takejto optimalizácie je horčík, ktorý stabilizuje enzým DNA polymeráza používaný pri PCR a pôsobí ako podstatný kofaktor pre aktivitu enzýmu. Pre PCR sa horčík používa vo forme tlmivého roztoku chloridu horečnatého.
Ethídiumbromid na farbenie DNA
Ethídiumbromid je farbivo, ktoré sa viaže na DNA vkĺznutím medzi nukleotidy, ktoré tvoria dvojitú špirálu DNA, v procese známom ako interkalácia. Toto farbivo možno potom osvetliť ultrafialovou lampou, aby bolo možné vizualizovať DNA, na ktorú bol naviazaný etídiumbromid. Na to, aby bol etídiumbromid správne viditeľný, je však potrebný najmenej 1 nanogram DNA, preto je jedným zo spôsobov detekcie DNA amplifikovanej pomocou PCR. Aj keď je lacný a široko používaný, je to tiež mutagénna chemikália, o ktorej je známe, že spôsobuje rakovinu, takže jeho použitie v laboratóriách je prísne regulované a mnoho vedcov prechádza k používaniu menej toxických alternatív.