1. Struttura del DNA:una chiave per la solubilità
* doppia elica: Il DNA è una doppia elica, due fili di nucleotidi si avvolgono l'uno attorno all'altro. I nucleotidi sono composti da uno zucchero (desossiribosio), un gruppo di fosfato e una base azotata (adenina, guanina, citosina o timina).
* Legame idrogeno: I due fili sono tenuti insieme da legami idrogeno tra le basi azotate (A-T e G-C).
* spina dorsale fosfato idrofilo: I gruppi di fosfato nella spina dorsale del DNA sono caricati negativamente e idrofili (amanti dell'acqua). Questo fa sì che la spina dorsale interagisca prontamente con molecole d'acqua.
* Base idrofobiche: Le basi azotene sono idrofobiche (timorose) e sono nascoste all'interno della doppia elica, lontano dall'acqua.
2. Soluzione DNA
* Interazione idrica: La spina dorsale del fosfato del DNA interagisce prontamente con molecole d'acqua a causa della sua natura idrofila. Ciò consente al DNA di dissolversi in soluzioni acquose.
* forza ionica: La solubilità del DNA è anche influenzata dalla forza ionica della soluzione. Alte concentrazioni di sale possono interrompere i legami idrogeno che tengono insieme la doppia elica, portando alla denaturazione del DNA (separazione dei fili).
* ph: Il pH della soluzione influenza anche la solubilità del DNA. Livelli di pH estremi possono interrompere il legame idrogeno e portare alla denaturazione.
3. Precipitazione del DNA
* Riduzione dell'interazione dell'acqua: La precipitazione del DNA si ottiene riducendo l'interazione tra DNA e molecole d'acqua. Questo può essere fatto attraverso alcuni metodi:
* Aggiunta di un'alta concentrazione di sale: Le alte concentrazioni di sale possono proteggere i gruppi di fosfato caricati negativamente, rendendoli meno idrofili e promuovendo l'aggregazione.
* Aggiunta di un solvente che compete con l'acqua: Gli alcoli (come l'etanolo) sono meno polari dell'acqua e possono competere per l'interazione con la spina dorsale del DNA, facendo precipitare il DNA dalla soluzione.
* Cambiando pH: Gli estremi del pH possono alterare la distribuzione della carica sulla molecola del DNA, riducendo la sua solubilità e promuovendo le precipitazioni.
4. Proprietà chimiche fisiche del DNA
* Densità di carica: I gruppi di fosfato caricati negativamente danno al DNA un'alta densità di carica. Ciò influisce sulla sua solubilità e interazione con altre molecole.
* Flessibilità: Il DNA può essere flessibile, permettendogli di piegarsi e piegare. Questa flessibilità è importante per il suo imballaggio all'interno delle cellule e la sua interazione con le proteine.
* Accoppiamento di base: L'accoppiamento di base specifico (A-T e G-C) è essenziale per l'archiviazione e la replica delle informazioni del DNA. Contribuisce anche alla sua stabilità strutturale.
In sintesi: La solubilità e le precipitazioni del DNA sono direttamente influenzate dalla sua struttura chimica e dalle sue interazioni con l'acqua. La spina dorsale di fosfato idrofilo consente al DNA di dissolversi in acqua, mentre le basi idrofobiche sono schermate all'interno dell'elica. Manipolando la resistenza ionica, il pH o l'aggiunta di solventi che competono con l'acqua, possiamo influenzare la solubilità del DNA e causarla precipitare dalla soluzione.
