Normalde hücrelerinizin içindeki her DNA molekülü, hidrojen bağları adı verilen etkileşimlerle birbirine bağlanan iki iplik içerir. Ancak koşullardaki değişiklik, DNA'yı "denatüre edebilir" ve bu ipliklerin ayrılmasına neden olabilir. NaOH gibi güçlü bazların eklenmesi pH'ı önemli ölçüde artırır, böylece çözeltinin hidrojen iyonu konsantrasyonunu azaltır ve çift sarmallı DNA'yı denatüre eder.
pH'ın Etkileri
Hidroksit iyon konsantrasyonu ve pH doğrudan bir korelasyona sahiptir, yani pH ne kadar yüksekse, hidroksit konsantrasyonu da o kadar yüksek olur. Benzer şekilde, hidrojen iyonu konsantrasyonu ne kadar düşük olursa o kadar düşer. O halde yüksek pH'da, çözelti hidroksit iyonları açısından zengindir ve bu negatif yüklü iyonlar, DNA'daki baz çiftleri gibi hidrojen iyonlarını moleküllerden çekebilir. Bu süreç, iki DNA zincirini bir arada tutan hidrojen bağını bozarak ayrılmalarına neden olur.
RNA'ya karşı DNA
RNA'dan farklı olarak DNA, her şeker grubunda 2' pozisyonunda bir hidroksil grubundan yoksundur. Bu fark, DNA'yı alkali çözeltide çok daha kararlı hale getirir. RNA'da, 2' konumundaki hidroksil grubu, yüksek pH'da çözeltiye bir hidrojen iyonu verebilir, iki komşu nükleotidi tutan fosfat grubuna saldıran oldukça reaktif bir alkoksit iyonu yaratmak birlikte. DNA bu kusurdan etkilenmez ve bu nedenle yüksek pH'da dikkate değer bir stabiliteye sahiptir.
Alkali Lizis
Moleküler biyologlar, plazmit DNA'yı bakterilerden izole etmek için sıklıkla alkalin denatürasyonu kullanırlar. Plazmitler, bakteri kromozomundan ayrı küçük DNA halkalarıdır. Bir alkalin lizis miniprepinde, biyologlar solüsyonda asılı kalan bakterilere deterjan ve sodyum hidroksit ekler. Deterjan bakteri hücre zarını çözerken, sodyum hidroksit pH'ı yükseltir ve çözeltiyi oldukça alkali hale getirir. Kırılan hücreler içeriklerini serbest bıraktıkça, içindeki DNA bileşen ipliklerine ayrılır veya denatüre olur.
Yeniden bağlanma
Biyolog hücreden DNA'yı çıkardıktan sonra, çözeltiyi daha nötr bir pH'a döndürmek ve deterjanı çökeltmek için başka bir reaktif ekler. pH'daki değişiklik, plazmit ipliklerinin yeniden tavlanmasına izin verir; Bununla birlikte, hacimli kromozom aynı şeyi yapamaz, bu nedenle biyolog, deterjan, denatüre proteinler ve diğer çeşitli çöplerle birlikte plazmidi geride bırakarak onu çıkarabilir. Alkali liziz, plazmit DNA'yı tamamen saflaştırmaz; daha ziyade, onu hücreden çıkarmanın ve diğer kirleticilerin çoğunu ortadan kaldırmanın "hızlı ve kirli" bir yolu olarak hizmet eder.