为什么在DNA提取中使用钠?



DNA(脱氧核糖核酸)是细胞核内包含遗传信息的分子。提取DNA涉及一系列步骤,以轻轻地打开细胞,打开核膜,从蛋白质中分离出DNA,然后使其从溶液中沉淀出来。根据膜的结构,DNA及其电负性,使用各种化学物质即可完成此操作。脱除蛋白质后,可使用氯化钠或其他含钠化合物稳定DNA,并有助于沉淀。

DNA的结构

DNA的基本结构是两条长链核苷酸,周围环绕着糖磷酸骨架。DNA通过自身扭曲和盘绕进一步排列,并伴有各种蛋白质,以保持链的组织和解开。在其天然状态下,**接近环境的DNA部分是糖磷酸骨架。在牢房内,该环境主要是水。DNA在其中可溶。由于其整体极性,它可溶于水。

DNA极性

“极性”是化学术语,描述了包含不均匀电荷分布的分子。根据康奈尔医学院的Paul Zumbo所说,所有核酸都是极性的。对于DNA,骨架上的高极性磷酸基团带有负电荷。该性质解释了水溶性,因为水也是极性的。水的正电荷与DNA的负电荷相互作用,形成溶液。为了回收DNA以进行进一步测试或可视化,**用水将DNA从溶液中沉淀出来。由于水具有相对弱的正电荷,因此可以通过在溶液中提供更强的带正电的离子来实现。钠是**理想的选择。

使用钠和酒精沉淀DNA

一旦DNA从细胞核中移出并与水混合,钠离子的引入就会在钠和骨架之间产生暂时的吸引力。DNA被暂时中和,然后容易从水中解离。在这一阶段,由于酒精是非常非极性的,因此引入酒精迫使DNA和钠离子之间的结合更加紧密。可以使用乙醇或异丙醇。一旦DNA从水中解离并与钠紧密结合,它将从溶液中沉淀出来,可以将其浓缩以进行纯化,也可以通过将其轻轻地绕在光滑的玻璃棒上进行可视化。

DNA提取的其他步骤

分解质膜和核膜以从细胞中获取DNA通常是通过**先引入某种去污剂来分解脂质分子来完成的。实验室中常用的洗涤剂是SDS或十二烷基硫酸钠。但是对于简单的提取,甚至可以使用洗洁精。如果细胞来源于植物材料,通常还添加酶来消化细胞壁。


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