Vad är etanolutfällning?

Etanolfällning är en process för DNA-extraktion där detta material tas ut ur en saltlösning genom tillsats av etanol. DNA är en dubbelspiral av två negativt laddade fosfat-socker-ryggrader, längs vilka nukleinsyror är bundna, så positivt laddade joner som kalcium eller natrium kommer att attraheras till dess ryggrad. Joniska salter och DNA löses båda lätt i vatten men inte så lätt i etanol eftersom de båda kräver ett polärt lösningsmedel som vatten för att dissociera. Att tillsätta etanol till en saltlösning får därför DNA:t att pelletera och fällas ut ur lösningen.

DNA är en polär molekyl och eftersom ”liknande löser sig lika” löses polära molekyler lätt i polära lösningsmedel. Även om det lätt löser sig i vatten, löser sig DNA inte i ett mindre polärt lösningsmedel som etanol. Etanol är fortfarande en polär molekyl, men den har en kort, opolär kolkedja. Denna lilla skillnad i polaritet gör att etanolutfällning kan ske baserat på oförmågan hos DNA att lösas lika lätt i etanol som det gör i vatten.

Om en försöksledare skulle tillsätta etanol direkt till en lösning av löst DNA i vatten, skulle molekylen inte fällas ut. Detta beror på att DNA:t fortfarande skulle vara omgivet av polära molekyler av vatten och polära grupper på etanol som skulle kunna fungera som en sköld och separera det laddade DNA:t från etanolens oladdade kolkedjor. Salt har visat sig vara en viktig faktor i processen.

Genom att tillsätta salt till en lösning innan etanol tillsätts, befrias DNA från sitt beroende av vatten som polaritetssköld. De positiva elementen av salt, som dissocierar och är fritt flytande positivt laddade joner i vatten, attraheras starkt av den negativa laddningen på DNA:t. Denna saltattraktion gör att DNA attraheras av dessa joner snarare än till den positiva polariteten hos vattenmolekyler, vilket gör att det lätt kan dra sig bort från vattnet när ett mindre polärt lösningsmedel som etanol tillsätts.

Genom att tillåta kalcium eller andra positivt laddade joner att attraheras till DNA och sedan fälla ut saltet ur lösningen genom att minska vattenhalten genom att tillsätta etanol, förses forskarna med en metod genom vilken DNA kan tas ut ur lösningen. Många studier förlitar sig på DNA-isolering och bearbetning för genetisk screening och proteinuttryck, så många experimenterande tror att etanolutfällning har visat sig vara ett ovärderligt vetenskapligt verktyg.