Аналіз ДНК включає різні типи молекулярних експериментів та біологічних процедур. ДНК - це тендітна та складна сировина, тому обробка та аналіз її вимагає найкращої якості та найчистішої підготовки хімічних речовин. Залежно від аналізу, у дослідженні ДНК беруть участь сотні хімічних речовин - від кислих і основних розчинів до буферів та барвників. Розуміння того, чому використовуються деякі хімічні речовини, є ключовим для успішних експериментів та отримання точних, надійних та відтворюваних результатів.
Етилендіамінтетраацетат для очищення ДНК
Для наукової роботи очищаються три типи ДНК: ДНК з геному (геномна ДНК), вся ДНК з клітини (загальна ДНК) або з плазмід, які можуть саморозмножуватися. Повне очищення ДНК клітин використовує хімічні речовини, які дозволяють руйнувати багато клітинних мембран під час лізису клітин. Хімічний етилендіамінтетраацетат (ЕДТА) часто використовується для виведення іонів магнію, необхідних для підтримання жорсткість клітинних стінок, змушуючи їх слабшати до того ступеня, що вони руйнуються або розриваються, вивільняючи вміст клітини та ДНК для аналіз. Крім того, ЕДТА захищає та зберігає цілісність ДНК, інгібуючи ферменти, які зазвичай присутні в клітині, які можуть фрагментувати ДНК і зробити її непридатною для використання.
Магній хлорид для ампліфікації ДНК
Ланцюгова реакція полімерази (ПЛР) - це складний метод аналізу, який використовується для ампліфікації декількох тисяч копій молекули ДНК, однак це чревато технічними проблемами та неточностями. Тому багато вчених регулярно проводять кілька різних наборів ПЛР, щоб знайти найбільш оптимальні умови та параметри для певного гена, що цікавить. Однією хімічною речовиною, що використовується для такої оптимізації, є магній, який стабілізує фермент ДНК-полімерази, що використовується в ПЛР, і діє як важливий ко-фактор для активності ферменту. Для ПЛР використовують магній у формі хлористо-магнієвого буфера.
Бромід етидію для фарбування ДНК
Бромід етидію - це барвник, який зв’язується з ДНК, проскакуючи між нуклеотидами, що утворюють подвійну спіраль ДНК, у процесі, відомому як інтеркаляція. Потім цей барвник можна висвітлити ультрафіолетовою лампою, щоб можна було візуалізувати ДНК, до якої був прив’язаний бромід етидію. Однак для належного бачення броміду етидію необхідний принаймні 1 нанограм ДНК, отже, це один із способів виявлення ампліфікованої ПЛР ДНК. Хоча він дешевий і широко застосовується, він також є мутагенною хімічною речовиною, яка, як відомо, викликає рак, тому його використання в лабораторіях дуже регламентовано, і багато вчених переходять до використання менш токсичних альтернатив.