DNA - acido desossiribonucleico - è una molecola all'interno del nucleo di una cellula che contiene informazioni genetiche. L'estrazione del DNA comporta una serie di passaggi per rompere delicatamente la cellula, rompere la membrana nucleare, separare il DNA dalle proteine ​​e quindi farla precipitare fuori da una soluzione. Questo viene realizzato utilizzando vari prodotti chimici, basati sulla struttura delle membrane, sul DNA e sulla sua elettronegatività. Il cloruro di sodio, o altri composti contenenti sodio, sono utilizzati per stabilizzare il DNA dopo che è stato privato delle sue proteine ​​e aiutare nella precipitazione.

La struttura del DNA

La struttura di base del DNA sono due lunghi filamenti di nucleotidi uniti con spine ossee di fosfato di zucchero che li circondano. Il DNA è ulteriormente organizzato ruotando e avvolgendosi su se stesso, con varie proteine ​​associate per mantenere i fili organizzati e districati. Nel suo stato nativo, la porzione di DNA più strettamente esposta all'ambiente è la spina dorsale zucchero-fosfato. All'interno della cellula, quell'ambiente è principalmente acqua; in cui il DNA è solubile. È solubile in acqua a causa della sua polarità complessiva.

Polarità del DNA

"Polarity" è un termine chimico che descrive molecole che contengono una distribuzione irregolare di cariche elettriche. Secondo Paul Zumbo del Cornell Medical College, tutti gli acidi nucleici sono polari. Nel caso del DNA, i gruppi fosfato altamente polari sulla spina dorsale portano cariche negative. Questa proprietà spiega la solubilità in acqua, poiché anche l'acqua è polare. Le cariche positive dell'acqua interagiscono con le cariche negative del DNA e fanno una soluzione. Per recuperare il DNA per ulteriori test o visualizzazioni, il DNA deve essere precipitato da una soluzione con acqua. Poiché l'acqua ha una carica positiva relativamente debole, ciò si ottiene fornendo uno ione con carica positiva più forte nella soluzione. Il sodio è il candidato perfetto per questo.

Precipitazione del DNA usando sodio e alcool

Una volta che il DNA è stato rimosso dal nucleo di una cellula e lasciato mescolare con l'acqua, l'introduzione di ioni sodio crea un'attrazione temporanea tra sodio e spina dorsale. Il DNA viene temporaneamente neutralizzato e quindi facilmente dissociato dall'acqua. In questa fase l'introduzione di un alcol costringe il DNA e gli ioni di sodio a legarsi ancora più strettamente, poiché l'alcol è molto non polare. Può essere usato etanolo o alcol isopropilico. Una volta che il DNA è dissociato dall'acqua e strettamente legato al sodio, precipiterà fuori dalla soluzione dove può essere concentrato per la purificazione o visualizzato avvolgendolo delicatamente attorno ad una bacchetta di vetro liscia.

Altre fasi in DNA Extraction

La rottura della membrana plasmatica e della membrana nucleare per accedere al DNA dalle cellule si ottiene di solito introducendo prima un detergente di qualche tipo per rompere le molecole lipidiche. Un comune detergente utilizzato nei laboratori è l'SDS, o sodio dodecil solfato; ma per semplici estrazioni, si può usare anche il sapone per i piatti. Se le cellule sono derivate da materiale vegetale, anche gli enzimi vengono solitamente aggiunti per digerire la parete cellulare.