Di Stacy Taylor | Aggiornato il 30 agosto 2022
Sinhyu/iStock/GettyImages
Il DNA, o acido desossiribonucleico, è il progetto genetico ospitato nel nucleo di una cellula. La sua estrazione richiede una serie di passaggi attentamente orchestrati:lisi delicata della cellula, rottura della membrana nucleare, separazione del DNA dalle proteine e infine precipitazione del filamento purificato. I sali di sodio, più comunemente il cloruro di sodio, svolgono un ruolo fondamentale sia nella stabilizzazione del DNA liberato sia nel guidarne la precipitazione.
Il DNA è composto da due filamenti complementari di nucleotidi collegati da uno scheletro zucchero-fosfato. I fili si attorcigliano in una doppia elica, con le proteine istoniche e altri fattori della cromatina che mantengono la corretta piegatura e prevengono i grovigli. Nel suo ambiente acquoso naturale, i gruppi fosfato caricati negativamente rendono il DNA altamente polare, il che spiega la sua solubilità in acqua.
La polarità descrive le molecole che trasportano distribuzioni di carica elettrica irregolari. Come osserva Paul Zumbo del Cornell Medical College, tutti gli acidi nucleici sono polari. Le cariche negative della struttura fosfatica interagiscono con le cariche positive parziali delle molecole d’acqua, consentendo al DNA di rimanere disciolto. Per recuperare il DNA per applicazioni successive, dobbiamo rimuoverlo da questa fase acquosa.
Dopo la lisi della cellula, il DNA viene rilasciato in una soluzione salina. Gli ioni di sodio aggiunti schermano le cariche negative sulla spina dorsale, neutralizzando efficacemente il DNA e indebolendo la sua interazione con l'acqua. L'introduzione di un alcol non polare, etanolo o isopropanolo, costringe quindi il DNA e gli ioni sodio a formare un complesso stretto. Poiché l'alcol non può solvare le molecole cariche, il DNA precipita, consentendo la raccolta tramite pipettatura delicata o avvolgendolo su una bacchetta di vetro.
Per accedere al DNA, le membrane plasmatiche e nucleari devono prima essere distrutte. Questo di solito si ottiene con un detergente che solubilizza il doppio strato lipidico. Il sodio dodecil solfato (SDS) è un comune reagente di laboratorio, sebbene anche il sapone domestico delicato possa essere sufficiente per i protocolli di base. Quando viene utilizzato materiale di origine vegetale, le pareti cellulari richiedono una digestione enzimatica prima che il detergente possa agire.
Riferimenti
Paul Zumbo, Cornell Medical College – “La natura polare degli acidi nucleici”
