Was sind die Auswirkungen einer alkalischen pH-Wertes auf die Struktur der DNA

? Normalerweise jedes DNA-Molekül in Ihren Zellen enthält zwei Stränge miteinander durch Wechselwirkungen genannte Wasserstoffbrücken. Änderung der Bedingungen kann jedoch " denaturieren " die DNA und führen diese Stränge zu trennen. Zugabe von starken Basen, wie NaOH, erhöht drastisch die pH-Wert, also die Verringerung der Wasserstoffionenkonzentration der Lösung und die Denaturierung doppelsträngiger DNA . Auswirkungen von pH

Das Hydroxid -Ionen-Konzentration und pH-Wert haben eine direkte Korrelation , was bedeutet, je höher der pH-Wert , desto höher die Hydroxid -Konzentration. Ebenso fällt je niedriger die Wasserstoffionenkonzentration . Bei hohen pH-Wert, dann wird die Lösung reich an Hydroxid-Ionen , und diese negativ geladenen Ionen Wasserstoffionen aus der Moleküle wie die Basenpaare der DNA zu ziehen. Dieser Vorgang unterbricht die Wasserstoffbrückenbindungen , die die beiden DNA-Stränge zusammenhält , dass sie zu trennen.
RNA vs DNA

Gegensatz zu RNA, DNA fehlt eine Hydroxyl-Gruppe auf der 2'-Position in jedem Zuckergruppe . Dieser Unterschied macht DNA wesentlich stabiler in alkalischer Lösung. In der RNA kann die Hydroxylgruppe an der 2'-Position geben, eine Wasserstoffionen zu der Lösung bei hohen pH-Wert , die Schaffung eines hochreaktiven Alkoxidion , die die Phosphatgruppe , die zwei benachbarten Nukleotiden zusammen angreift. DNA nicht von diesem Mangel leiden und genießt damit eine bemerkenswerte Stabilität bei hohen pH-Wert.
Alkalischen Lyse

Molekularbiologen nutzen oft alkalische Denaturierung von Plasmid zu isolieren DNA aus Bakterien. Plasmide sind kleine Schlaufen der DNA zu trennen von dem bakteriellen Chromosom. In einer alkalischen Lyse -Miniprep , Biologen das Waschmittel und Natriumhydroxid , um Bakterien in der Lösung suspendiert . Das Waschmittel löst sich der bakteriellen Zellmembran während das Natriumhydroxid erhöht den pH-Wert und macht die Lösung stark alkalisch . Da die aufgebrochenen Zellen geben ihre Inhalte , die DNA im Inneren trennt sich in seine Einzelsträngeoder denaturiert .
Reannealing

Nachdem der Biologe extrahiert die DNA aus der Zelle , er fügt ein weiteres Reagenz , um die Lösung zu einem neutralen pH-Wert zurück und fällt das Reinigungsmittel . Die pH-Änderung kann die Plasmid -Stränge zu reassoziieren ; die sperrige Chromosom kann jedoch nicht das gleiche tun , so der Biologe kann sie zusammen mit dem Waschmittel , denaturierte Proteine ​​und verschiedene andere Junk entfernen, wobei das Plasmid hinter sich. Alkalische Lyse nicht vollständig reinigen die Plasmid-DNA ; vielmehr dient es als " quick and dirty" Weg, um es aus der Zelle zu extrahieren und entfernt die meisten anderen Verunreinigungen.