為什麽在DNA提取中使用鈉?



DNA(脫氧核糖核酸)是細胞核內包含遺傳信息的分子。提取DNA涉及一係列步驟,以輕輕地打開細胞,打開核膜,從蛋白質中分離出DNA,然後使其從溶液中沉澱出來。根據膜的結構,DNA及其電負性,使用各種化學物質即可完成此操作。脫除蛋白質後,可使用氯化鈉或其他含鈉化合物穩定DNA,並有助於沉澱。

DNA的結構

DNA的基本結構是兩條長鏈核苷酸,周圍環繞著糖磷酸骨架。DNA通過自身扭曲和盤繞進一步排列,並伴有各種蛋白質,以保持鏈的組織和解開。在其天然狀態下,**接近環境的DNA部分是糖磷酸骨架。在牢房內,該環境主要是水。DNA在其中可溶。由於其整體極性,它可溶於水。

DNA極性

“極性”是化學術語,描述了包含不均勻電荷分布的分子。根據康奈爾醫學院的Paul Zumbo所說,所有核酸都是極性的。對於DNA,骨架上的高極性磷酸基團帶有負電荷。該性質解釋了水溶性,因為水也是極性的。水的正電荷與DNA的負電荷相互作用,形成溶液。為了回收DNA以進行進一步測試或可視化,**用水將DNA從溶液中沉澱出來。由於水具有相對弱的正電荷,因此可以通過在溶液中提供更強的帶正電的離子來實現。鈉是**理想的選擇。

使用鈉和酒精沉澱DNA

一旦DNA從細胞核中移出並與水混合,鈉離子的引入就會在鈉和骨架之間產生暫時的吸引力。DNA被暫時中和,然後容易從水中解離。在這一階段,由於酒精是非常非極性的,因此引入酒精迫使DNA和鈉離子之間的結合更加緊密。可以使用乙醇或異丙醇。一旦DNA從水中解離並與鈉緊密結合,它將從溶液中沉澱出來,可以將其濃縮以進行純化,也可以通過將其輕輕地繞在光滑的玻璃棒上進行可視化。

DNA提取的其他步驟

分解質膜和核膜以從細胞中獲取DNA通常是通過**先引入某種去汙劑來分解脂質分子來完成的。實驗室中常用的洗滌劑是SDS或十二烷基硫酸鈉。但是對於簡單的提取,甚至可以使用洗潔精。如果細胞來源於植物材料,通常還添加酶來消化細胞壁。


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