Forskare kan bryta ner eller sekvensera DNA i dess beståndsdelande nukleotider, som exempelvis kan berätta för en person om de har en genetisk sjukdom. Vanliga metoder för DNA-extraktion involverar användningen av isopropanol eller etanol i ett steg i processen. Emellertid innehåller celler många andra molekyler som proteiner och lipider, och forskare vill naturligtvis få en DNA-lösning som är så ren som möjligt.
Metoder för DNA-extraktion involverar vanligtvis flera steg: cellerna måste brytas öppna , måste membranlipiderna avlägsnas och DNAet måste separeras från proteiner, RNA och andra föroreningar. Två typiska protokoll är alkalisk lysis för extraktion av bakteriell plasmid DNA och fenol-kloroform extraktion. I båda metoderna är etanol eller isopropanolutfällning av nukleinsyror ett av de sista stegen. När DNA eller RNA har utfällts (fallit ur lösningen) kan det resuspenderas i vatten.
Etanol är en bra lösningsmedel
Både etanol och isopropanol blandas väl (blandas med) vatten, men de har lägre dielektriska konstanter än vatten, vilket innebär att deras förmåga att skydda positiva och negativa laddningar i lösningen och hålla dem segregerade är mycket fattigare. Den dielektriska konstanten för vatten är till exempel 78,5, medan konstanten för etanol är 24,3. DNA är negativt laddat, så det lockas till positiva joner i lösningen som kalium eller natrium. Etanol har en sämre förmåga än vatten för att hålla de positivt laddade joner och DNA-en.
Etanol ökar DNA-koncentrationen
Etanol gör DNA också mindre lösligt av annan anledning. Eftersom etanolmolekylerna kan bilda växelverkningar som kallas vätebindningar med vattenmolekyler minskar antalet vattenmolekyler som är tillgängliga för att hydrera DNA: t. Mellan denna effekt och den nedre dielektriska konstanten får etanolen i grunden DNA att aggregera med positiva joner i lösningen, bildande ett fast ämne eller fällning i botten av röret. Precipitering av DNA tjänar till att göra den mer koncentrerad eftersom andra föroreningar i lösningen inte utfälls samtidigt.
Ytterligare faktorer i processen
Etanol tvätten tjänar också till att avlägsna låg molekylvikt föroreningar som salter och tvättmedel. Det valda saltet kan variera beroende på huruvida det är nödvändigt att fälla ut natriumdodecylsulfat (SDS) tvättmedel från ett tidigare steg; kaliumdodecylsulfat är till exempel olösligt och kommer att fälla ut, så att använda kaliumacetat i en alkalisk lys kan avlägsna SDS innan etanol /isopropanol tillsätts. Etanol kan också användas för att fälla RNA i mycket samma skäl, även om utfällning av RNA normalt kräver mer etanol.
