Vilka är effekterna av ett alkaliskt pH på DNA-strukturen?

Posted on
Författare: John Stephens
Skapelsedatum: 28 Januari 2021
Uppdatera Datum: 20 November 2024
Anonim
Vilka är effekterna av ett alkaliskt pH på DNA-strukturen? - Vetenskap
Vilka är effekterna av ett alkaliskt pH på DNA-strukturen? - Vetenskap

Innehåll

Vanligtvis innehåller varje DNA-molekyl inuti dina celler två strängar sammanfogade av interaktioner som kallas vätebindningar. Förändringar i förhållanden kan emellertid "denaturera" DNA: n och göra att dessa strängar separeras. Tillsats av starka baser, som NaOH, ökar pH-värdet dramatiskt, vilket minskar vätejonkoncentrationen i lösningen och denaturerar dubbelsträngat DNA.

Effekter av pH

Hydroxidjonkoncentrationen och pH har en direkt korrelation, vilket betyder att ju högre pH, desto högre hydroxidkoncentration. På samma sätt sjunker vätejonkoncentrationen. Vid högt pH är lösningen då rik på hydroxidjoner, och dessa negativt laddade joner kan dra vätejoner av molekyler som baspar i DNA. Denna process stör vätebindningen som håller de två DNA-strängarna samman, vilket får dem att separeras.

RNA mot DNA

Till skillnad från RNA saknar DNA en hydroxylgrupp i 2-positionen i varje sockergrupp. Denna skillnad gör DNA mycket mer stabilt i alkalisk lösning. I RNA kan hydroxylgruppen i 2-läget ge upp en vätejon till lösningen vid högt pH, vilket skapar en mycket reaktiv alkoxidjon som attackerar fosfatgruppen som håller två angränsande nukleotider ihop. DNA drabbas inte av denna defekt och har därför anmärkningsvärd stabilitet vid högt pH.

Alkalisk lysis

Molekylärbiologer använder ofta alkalisk denaturering för att isolera plasmid-DNA från bakterier. Plasmider är små slingor av DNA som är separata från bakteriekromosomen. I en alkalisk lysisminiprep tillsätter biologer tvättmedel och natriumhydroxid till bakterier suspenderade i lösning. Tvättmedlet löser upp bakteriecellmembranet medan natriumhydroxiden ökar pH och gör lösningen starkt alkalisk. När de trasiga cellerna släpper sitt innehåll, separeras DNA-insidan i dess komponentsträngar, eller denatureras.

återhybridisering

När biologen extraherar DNA från cellen lägger han till ett annat reagens för att återföra lösningen till ett mer neutralt pH och fälla ut tvättmedlet. Förändringen i pH tillåter plasmidsträngarna att reanneala; den skrymmande kromosomen kan dock inte göra detsamma, så biologen kan ta bort den tillsammans med tvättmedlet, denaturerade proteiner och andra blandade skräp och lämna plasmiden bakom sig. Alkalisk lysering renar inte helt plasmid-DNA: t; snarare fungerar det som ett "snabbt och smutsigt" sätt att extrahera den från cellen och ta bort de flesta andra föroreningar.