Vanligtvis innehåller varje DNA-molekyl inuti dina celler två strängar förenade genom interaktioner som kallas vätebindningar. Förändringar i förhållanden kan emellertid "denaturera" DNA och få dessa strängar att separera. Tillsats av starka baser, som NaOH, ökar pH-värdet dramatiskt, vilket minskar vätejonkoncentrationen i lösningen och denaturerar dubbelsträngat DNA.
Effekter av pH
Hydroxidjonkoncentrationen och pH har en direkt korrelation vilket betyder att ju högre pH, desto högre hydroxidkoncentration. På samma sätt sjunker vätejonkoncentrationen. Vid högt pH är då lösningen rik på hydroxidjoner, och dessa negativt laddade joner kan dra vätejoner av molekyler som baspar i DNA. Denna process stör vätebindningen som håller de två DNA-strängarna ihop, vilket får dem att separeras. RNA mot DNA |
Till skillnad från RNA saknar DNA en hydroxylgrupp i 2'-positionen i varje sockergrupp. Denna skillnad gör DNA mycket mer stabilt i alkalisk lösning. I RNA kan hydroxylgruppen i 2'-läget ge upp en vätejon till lösningen vid högt pH, vilket skapar en mycket reaktiv alkoxidjon som attackerar fosfatgruppen som håller två angränsande nukleotider ihop. DNA drabbas inte av denna defekt och har därför anmärkningsvärd stabilitet vid högt pH.
Alkalisk lysis.
Molekylärbiologer använder ofta alkalisk denaturering för att isolera plasmid-DNA från bakterier. Plasmider är små slingor av DNA som är separata från bakteriekromosomen. I en alkalisk lysisminiprep tillsätter biologer tvättmedel och natriumhydroxid till bakterier suspenderade i lösning. Tvättmedlet löser upp bakteriecellmembranet medan natriumhydroxiden ökar pH och gör lösningen starkt alkalisk. När de trasiga cellerna släpper sitt innehåll, separeras DNA-insidan i dess komponentsträngar, eller denatureras.
Reannealing
När biologen extraherar DNA från cellen, lägger han till ett annat reagens för att återföra lösningen till en mer neutralt pH och fäll ut tvättmedlet. Förändringen i pH tillåter plasmidsträngarna att reanneala; den skrymmande kromosomen kan dock inte göra detsamma, så biologen kan ta bort den tillsammans med tvättmedlet, denaturerade proteiner och andra blandade skräp och lämna plasmiden bakom sig. Alkalisk lysering rensar inte fullständigt plasmid-DNA: t; snarare fungerar det som ett "snabbt och smutsigt" sätt att extrahera den från cellen och ta bort de flesta andra föroreningar.
