Kakšni so vplivi alkalnega pH na strukturo DNA?

Običajno vsaka molekula DNA v vaših celicah vsebuje dve verigi, ki sta medsebojno povezani, imenovani vodikove vezi. Sprememba pogojev pa lahko "denaturira" DNA in povzroči, da se te verige ločijo. Dodajanje močnih baz, kot je NaOH, dramatično poveča pH, s čimer se zmanjša koncentracija vodikovih ionov v raztopini in denaturira dvoverižna DNA.

Učinki pH

Koncentracija hidroksidnih ionov in pH imata neposredno povezavo, kar pomeni, da višja kot je pH, višja je koncentracija hidroksida. Podobno pada koncentracija vodikovih ionov nižja. Pri visokem pH je raztopina bogata s hidroksidnimi ioni in ti negativno nabiti ioni lahko izvlečejo vodikove ione iz molekul, kot so bazni pari v DNA. Ta postopek prekine vodikovo vez, ki drži dve verigi DNA skupaj, zaradi česar se ločita.

RNA vs. DNK

Za razliko od RNA, v DNK v hidrološki skupini na 2 'položaju v vsaki sladkorni skupini ni hidroksilne skupine. Zaradi te razlike je DNA v alkalni raztopini veliko bolj stabilna. V RNA lahko hidroksilna skupina na položaju 2 'razpusti vodikov ion v raztopini pri visokem pH, ustvarjanje visoko reaktivnega alkoksidnega iona, ki napada fosfatno skupino, ki ima dva sosednja nukleotida skupaj. DNA ne trpi zaradi te napake in tako uživa izjemno stabilnost pri visokem pH.

Alkalna liza

Molekularni biologi pogosto uporabljajo alkalno denaturacijo, da izolirajo plazmidno DNA iz bakterij. Plazmidi so majhne zanke DNA, ločene od bakterijskega kromosoma. V miniprepu alkalne lize biologi dodajo detergent in natrijev hidroksid bakterijam, suspendiranim v raztopini. Detergent raztopi bakterijsko celično membrano, medtem ko natrijev hidroksid zviša pH in raztopino naredi močno bazično. Ko zlomljene celice sprostijo svojo vsebino, se DNK znotraj loči na sestavne verige ali denature.

Ponovno žarjenje

Ko biolog izvleče DNA iz celice, doda še en reagent, da raztopino vrne v nevtralnejši pH in obori detergent. Sprememba pH omogoča ponovnemu žarjenju plazmidnih verig; kosovni kromosom pa ne more storiti enako, zato ga lahko biolog odstrani skupaj z detergentom, denaturiranimi beljakovinami in drugo raznovrstno kramo, plazmid pa pusti za seboj. Alkalna liza ne očisti v celoti plazmidne DNA; namesto tega služi kot "hiter in umazan" način, kako ga izvleči iz celice in odstraniti večino drugih onesnaževal.

  • Deliti
instagram viewer