Av Stacy Taylor | Uppdaterad 30 augusti 2022
Sinhyu/iStock/GettyImages
DNA, eller deoxiribonukleinsyra, är den genetiska ritningen som finns i en cells kärna. Att extrahera det kräver en serie noggrant orkestrerade steg:försiktig lysering av cellen, brytning av kärnmembranet, separering av DNA från proteiner och slutligen utfällning av den renade strängen. Natriumsalter – oftast natriumklorid – spelar en avgörande roll för att både stabilisera det frigjorda DNA:t och driva dess utfällning.
DNA består av två komplementära strängar av nukleotider sammanlänkade av en sockerfosfatryggrad. Strängarna vrids till en dubbelspiral, med histonproteiner och andra kromatinfaktorer som bibehåller korrekt vikning och förhindrar trassel. I sin naturliga, vattenhaltiga miljö gör de negativt laddade fosfatgrupperna DNA mycket polärt, vilket förklarar dess löslighet i vatten.
Polaritet beskriver molekyler som bär ojämna elektriska laddningsfördelningar. Som Paul Zumbo från Cornell Medical College konstaterar är alla nukleinsyror polära. Fosfatryggradens negativa laddningar interagerar med de partiella positiva laddningarna av vattenmolekyler, vilket gör att DNA förblir upplöst. För att återvinna DNA för nedströmsapplikationer måste vi ta bort det från denna vattenfas.
Efter lysering av cellen frisätts DNA i en saltlösning. De tillsatta natriumjonerna skyddar de negativa laddningarna på ryggraden, neutraliserar effektivt DNA:t och försvagar dess interaktion med vatten. Införandet av en icke-polär alkohol – etanol eller isopropanol – tvingar sedan DNA- och natriumjonerna att bilda ett tätt komplex. Eftersom alkohol inte kan lösa upp de laddade molekylerna fälls DNA ut, vilket möjliggör insamling genom försiktig pipettering eller genom att spolas på en glasstav.
För att komma åt DNA:t måste plasma- och kärnmembranen först störas. Detta uppnås vanligtvis med ett rengöringsmedel som solubiliserar lipiddubbelskikt. Natriumdodecylsulfat (SDS) är ett vanligt laboratoriereagens, även om till och med mild hushållstvål kan räcka för grundläggande protokoll. När växthärlett material används kräver cellväggar enzymatisk nedbrytning innan tvättmedlet kan verka.
Referenser
Paul Zumbo, Cornell Medical College – "The Polar Nature of Nucleic Acids"
