Wetenschappers kunnen DNA in hun samenstellende nucleotiden afbreken of sequensen, wat bijvoorbeeld een persoon kan vertellen of ze een genetische ziekte hebben. Gebruikelijke methoden voor DNA-extractie omvatten het gebruik van isopropanol of ethanol in één stap van het proces. Cellen bevatten echter veel andere moleculen, zoals eiwitten en lipiden, en wetenschappers willen natuurlijk een zo zuiver mogelijke oplossing van DNA.

Methoden voor DNA-extractie omvatten doorgaans verschillende stappen: de cellen moeten open worden gebroken , de membraanlipiden moeten worden verwijderd en het DNA moet worden gescheiden van eiwitten, RNA en andere verontreinigingen. Twee typische protocollen zijn alkalische lyse voor extractie van bacterieel plasmide-DNA en fenol-chloroform-extractie. In beide werkwijzen is precipitatie van nucleïnezuren met ethanol of isopropanol een van de laatste stappen. Zodra het DNA of RNA is neergeslagen (uit de oplossing gevallen), kan het opnieuw gesuspendeerd worden in water.

Ethanol is een goed oplosmiddel

Zowel ethanol als isopropanol mengen goed (zijn mengbaar met) water, maar ze hebben lagere diëlektrische constanten dan water, wat betekent dat hun vermogen om positieve en negatieve ladingen in de oplossing af te schermen en ze gescheiden te houden, veel armer is. De diëlektrische constante voor water is bijvoorbeeld 78,5, terwijl de constante voor ethanol 24,3 is. DNA is negatief geladen, dus het wordt aangetrokken door positieve ionen in de oplossing zoals kalium of natrium. Ethanol heeft een lager vermogen dan water om de positief geladen ionen en het DNA uit elkaar te houden.

Ethanol verhoogt de DNA-concentratie

Ethanol maakt het DNA ook om een ​​andere reden minder oplosbaar. Omdat de ethanolmoleculen interacties kunnen vormen die waterstofbruggen met watermoleculen worden genoemd, verminderen ze het aantal beschikbare watermoleculen om het DNA te hydrateren. Tussen dit effect en de lagere diëlektrische constante zorgt de ethanol er feitelijk voor dat het DNA met positieve ionen in de oplossing aggregeert, en een vaste stof of neerslag vormt op de bodem van de buis. Precipiteren van het DNA dient om het meer geconcentreerd te maken omdat andere verontreinigingen in de oplossing niet tegelijkertijd worden geprecipiteerd.

Aanvullende factoren in het proces

De ethanolwassing dient ook om laag moleculair gewicht te verwijderen verontreinigingen zoals zouten en detergenten. Het gekozen zout kan variëren afhankelijk van of het nodig is om het natriumdodecylsulfaat (SDS) -detergens uit een eerdere stap te precipiteren; kaliumdodecylsulfaat is bijvoorbeeld onoplosbaar en zal neerslaan, dus bij gebruik van kaliumacetaat in een alkalische lyse kan het SDS worden verwijderd voordat de ethanol /isopropanol wordt toegevoegd. Ethanol kan ook worden gebruikt om RNA te precipiteren om dezelfde redenen, hoewel precipitatie van RNA doorgaans meer ethanol vereist