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과학자들은 DNA를 구성 뉴클레오티드로 분해하거나 서열화 할 수 있는데, 예를 들어 사람에게 유전병이 있는지 알려줄 수 있습니다. DNA 추출의 일반적인 방법은 공정의 한 단계에서 이소프로판올 또는 에탄올의 사용을 포함합니다. 그러나 세포에는 단백질 및 지질과 같은 다른 많은 분자가 포함되어 있으며 과학자들은 자연스럽게 가능한 순수한 DNA 용액을 얻고 싶어합니다.
DNA 추출 방법에는 일반적으로 여러 단계가 포함됩니다. 세포를 열어야하고, 막 지질을 제거해야하며, DNA를 단백질, RNA 및 기타 오염 물질과 분리해야합니다. 세균성 플라스미드 DNA의 추출 및 페놀-클로로포름 추출에 대한 두 가지 전형적인 프로토콜이 알칼리성 용해이다. 두 방법 모두에서, 핵산의 에탄올 또는 이소프로판올 침전은 최종 단계 중 하나이다. 일단 DNA 또는 RNA가 침전되면 (용액에서 떨어짐) 물에 재현 탁 될 수 있습니다.
에탄올은 좋은 용매입니다
에탄올과 이소프로판올은 물과 잘 혼합되지만 (물과 혼화 가능하지만) 물보다 유전 상수가 낮습니다. 이는 용액에서 양전하와 음전하를 차폐하고 분리하는 능력이 훨씬 나쁘다는 것을 의미합니다. 예를 들어 물의 유전 상수는 78.5이고 에탄올의 상수는 24.3입니다. DNA는 음전하를 띠기 때문에 칼륨이나 나트륨과 같은 용액에서 양이온에 끌립니다. 에탄올은 양으로 하전 된 이온과 DNA를 분리하는 물보다 성능이 떨어집니다.
에탄올, DNA 농도 증가
에탄올은 또 다른 이유로 DNA의 용해성을 떨어 뜨립니다. 에탄올 분자는 물 분자와 수소 결합이라는 상호 작용을 형성 할 수 있기 때문에 DNA를 수화하는 데 사용할 수있는 물 분자의 수를 줄입니다. 이 효과와 낮은 유전 상수 사이에서, 에탄올은 기본적으로 DNA가 용액의 양이온과 응집하여 튜브의 바닥에 고체 또는 침전물을 형성합니다. DNA를 침전 시키면 용액의 다른 오염 물질이 동시에 침전되지 않기 때문에 DNA를 더욱 농축시키는 역할을합니다.
프로세스의 추가 요소
에탄올 세척은 또한 염 및 세제와 같은 저 분자량 오염물을 제거하는 역할을한다. 선택된 염은 초기 단계로부터 소듐 도데 실 설페이트 (SDS) 세제를 침전시키는 데 필요한지 여부에 따라 달라질 수 있고; 예를 들어, 칼륨 도데 실 설페이트는 불용성이며 침전 될 것이므로, 알칼리 용해에 칼륨 아세테이트를 사용하면 에탄올 / 이소프로판올을 첨가하기 전에 SDS를 제거 할 수있다. RNA의 침전은 전형적으로 더 많은 에탄올을 필요로하지만, 에탄올은 또한 거의 동일한 이유로 RNA를 침전시키는 데 사용될 수있다.