โดยปกติแต่ละโมเลกุลดีเอ็นเอภายในเซลล์ของคุณจะมีสายสองเส้นที่เชื่อมต่อกันด้วยปฏิกิริยาที่เรียกว่าพันธะไฮโดรเจน อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงในสภาวะสามารถ "ทำลาย" DNA และทำให้สายเหล่านี้แยกออกจากกันได้ การเพิ่มเบสที่แข็งแรง เช่น NaOH จะเพิ่มค่า pH อย่างมาก ซึ่งจะเป็นการลดความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนของสารละลายและทำให้ DNA ที่มีเกลียวคู่เปลี่ยนสภาพ
ผลกระทบของ pH
ความเข้มข้นของไอออนไฮดรอกไซด์และ pH มีความสัมพันธ์โดยตรง ซึ่งหมายความว่ายิ่ง pH สูงขึ้น ความเข้มข้นของไฮดรอกไซด์ก็จะยิ่งสูงขึ้น ในทำนองเดียวกัน ความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนจะลดลง ที่ pH สูง สารละลายจะอุดมไปด้วยไฮดรอกไซด์ไอออน และไอออนที่มีประจุลบเหล่านี้สามารถดึงไฮโดรเจนไอออนออกจากโมเลกุล เช่น คู่เบสใน DNA กระบวนการนี้ขัดขวางพันธะไฮโดรเจนที่ยึดสาย DNA สองเส้นไว้ด้วยกัน ทำให้แยกออกจากกัน
อาร์เอ็นเอเทียบกับ ดีเอ็นเอ
DNA ขาดหมู่ไฮดรอกซิลในตำแหน่ง 2' ซึ่งแตกต่างจาก RNA ในกลุ่มน้ำตาลแต่ละกลุ่ม ความแตกต่างนี้ทำให้ DNA มีความเสถียรมากขึ้นในสารละลายอัลคาไลน์ ใน RNA กลุ่มไฮดรอกซิลในตำแหน่ง 2' สามารถให้ไฮโดรเจนไอออนกับสารละลายที่ pH สูง สร้างอัลค็อกไซด์ไอออนที่มีปฏิกิริยาสูงซึ่งโจมตีกลุ่มฟอสเฟตที่มีนิวคลีโอไทด์อยู่ใกล้เคียงสองตัว ด้วยกัน. ดีเอ็นเอไม่ได้รับผลกระทบจากข้อบกพร่องนี้ ดังนั้นจึงมีความคงตัวที่โดดเด่นที่ pH สูง
การสลายตัวของอัลคาไลน์
นักชีววิทยาระดับโมเลกุลมักใช้การทำให้เป็นด่างเพื่อแยกพลาสมิด DNA ออกจากแบคทีเรีย พลาสมิดเป็นลูปเล็กๆ ของ DNA ที่แยกจากโครโมโซมของแบคทีเรีย ใน miniprep สลายด่าง นักชีววิทยาเพิ่มผงซักฟอกและโซเดียมไฮดรอกไซด์ให้กับแบคทีเรียที่แขวนลอยอยู่ในสารละลาย ผงซักฟอกจะละลายเยื่อหุ้มเซลล์ของแบคทีเรียในขณะที่โซเดียมไฮดรอกไซด์เพิ่ม pH และทำให้สารละลายมีความเป็นด่างสูง เมื่อเซลล์ที่แตกสลายได้ปลดปล่อยเนื้อหาออกมา DNA ข้างในจะแยกออกเป็นสายส่วนประกอบหรือถูกทำให้เสียสภาพ
การหลอมใหม่
เมื่อนักชีววิทยาดึง DNA ออกจากเซลล์ เขาจะเติมสารทำปฏิกิริยาอีกตัวหนึ่งเพื่อทำให้สารละลายมีค่า pH เป็นกลางมากขึ้นและทำให้ผงซักฟอกตกตะกอน การเปลี่ยนแปลงของค่า pH จะทำให้เส้นพลาสมิดฟื้นคืนสภาพได้ อย่างไรก็ตาม โครโมโซมขนาดใหญ่ไม่สามารถทำเช่นเดียวกันได้ ดังนั้นนักชีววิทยาจึงสามารถเอาออกพร้อมกับผงซักฟอก โปรตีนที่เสียสภาพ และขยะสารพันอื่นๆ โดยทิ้งพลาสมิดไว้เบื้องหลัง การสลายตัวของอัลคาไลน์ไม่ได้ทำให้พลาสมิด DNA บริสุทธิ์อย่างสมบูรณ์ ค่อนข้างจะเป็นวิธีที่ "รวดเร็วและสกปรก" ในการดึงออกจากเซลล์และขจัดสิ่งปนเปื้อนอื่นๆ ส่วนใหญ่