תוֹכֶן
מדענים יכולים לפרק, או לרצף, DNA ל- nucleotides המרכיבים אותו, שיכולים, למשל, לומר לאדם אם יש להם מחלה גנטית. שיטות נפוצות למיצוי DNA כוללות שימוש באיזופרופאנול או אתנול בשלב אחד של התהליך. עם זאת, תאים מכילים מולקולות רבות אחרות כמו חלבונים וליפידים, ומדענים רוצים באופן טבעי לקבל פיתרון של DNA שהוא טהור ככל האפשר.
שיטות למיצוי DNA כוללות בדרך כלל כמה צעדים: התאים צריכים להיות מפורקים, יש להסיר את השומנים בקרום, ולהפריד את ה- DNA מחלבונים, RNA ומזהמים אחרים. שני פרוטוקולים טיפוסיים הם תמוגה אלקלית למיצוי של DNA פלסמיד חיידקי ומיצוי פנול-כלורופורם. בשתי השיטות, משקעים אתנול או איזופרופנול של חומצות גרעין הוא אחד השלבים הסופיים. לאחר הוצאת ה- DNA או ה- RNA (נפל מהפתרון), ניתן להחיות אותו במים.
אתנול הוא ממיס טוב
גם אתנול וגם איזופרופנול מתערבבים היטב במים (לא ניתנים לפירוק), אך יש להם קבועים דיאלקטריים נמוכים יותר מאשר מים, כלומר היכולת שלהם להגן על מטענים חיוביים ושליליים בתמיסה ולהשאיר אותם מופרדים היא הרבה יותר גרועה. הקבוע הדיאלקטרי למים למשל הוא 78.5 ואילו הקבוע לאתנול הוא 24.3. ה- DNA טעון לרעה, ולכן הוא נמשך ליונים חיוביים בתמיסה כמו אשלגן או נתרן. לאתנול יכולת גרועה יותר מאשר מים להפריד בין היונים הטעונים לטובה וה- DNA.
אתנול מגביר את ריכוז ה- DNA
אתנול גם הופך את ה- DNA פחות מסיס מסיבה אחרת. מכיוון שמולקולות האתנול יכולות ליצור אינטראקציות הנקראות קשרי מימן עם מולקולות מים, הן מצמצמות את מספר מולקולות המים הזמינות לחות את ה- DNA. בין השפעה זו לבין הקבוע הדיאלקטרי התחתון, האתנול גורם בעצם ל- DNA להצטבר עם יונים חיוביים בתמיסה, ויוצרים מוצק או משקעים בתחתית הצינור. משקעים של ה- DNA משמשים להפיכתו לריכוז יותר מכיוון שגורמים מזהמים אחרים בתמיסה אינם זורקים בו זמנית.
גורמים נוספים בתהליך
שטיפת האתנול משמשת גם להסרת מזהמים בעלי משקל מולקולרי נמוך כמו מלחים וחומרי ניקוי. המלח שנבחר עשוי להשתנות תלוי בשאלה אם יש צורך לזרז את חומר הניקוי הנתרן dodecyl sulfat (SDS) משלב קודם; לדוגמא, אשלגן דודציל גופרתי, אינו מסיס ויהיה משקע, כך ששימוש באשלגן אצטט בתמיסה אלקליין יכול להסיר את ה- SDS לפני הוספת האתנול / איזופרופנול. ניתן להשתמש באתנול גם כדי לשקע RNA מאותן הרבה סיבות, אם כי משקעים של RNA בדרך כלל ידרשו יותר אתנול.