L'ADN - l'acide désoxyribonucléique - est une molécule dans le noyau d'une cellule qui contient des informations génétiques. Extraire l'ADN implique une série d'étapes pour briser doucement la cellule, briser la membrane nucléaire, séparer l'ADN des protéines et ensuite le faire précipiter hors d'une solution. Ceci est accompli en utilisant divers produits chimiques, basés sur la structure des membranes, l'ADN et son électronégativité. Le chlorure de sodium ou d'autres composés contenant du sodium sont utilisés pour stabiliser l'ADN après qu'il a été dépouillé de ses protéines et aider à la précipitation.
La structure de l'ADN
La structure de base de l'ADN est longue de deux des brins de nucléotides attachés ensemble avec des squelettes sucre-phosphate qui les entourent. L'ADN est ensuite arrangé en se tordant et s'enroulant sur lui-même, avec diverses protéines associées pour garder les brins organisés et démêlés. À son état d'origine, la partie de l'ADN la plus exposée à l'environnement est le squelette sucre-phosphate. Au sein de la cellule, cet environnement est principalement de l'eau; dans lequel l'ADN est soluble. Il est soluble dans l'eau en raison de sa polarité globale.
Polarité de l'ADN
"Polarité" est un terme chimique décrivant des molécules qui contiennent une distribution inégale de charges électriques. Selon Paul Zumbo du Cornell Medical College, tous les acides nucléiques sont polaires. Dans le cas de l'ADN, les groupes phosphate hautement polaires sur le squelette portent des charges négatives. Cette propriété explique la solubilité dans l'eau, car l'eau est également polaire. Les charges positives de l'eau interagissent avec les charges négatives de l'ADN et constituent une solution. Pour récupérer l'ADN pour un test ou une visualisation supplémentaire, l'ADN doit être précipité hors d'une solution avec de l'eau. Puisque l'eau a une charge positive relativement faible, cela est accompli en fournissant un ion chargé positivement plus fort dans la solution. Le sodium est le candidat parfait pour cela.
Précipitation de l'ADN à l'aide de sodium et d'alcool
Une fois que l'ADN a été retiré du noyau d'une cellule et laissé se mélanger avec de l'eau, l'introduction d'ions sodium crée une attraction entre le sodium et la colonne vertébrale. L'ADN est temporairement neutralisé puis facilement dissocié de l'eau. À ce stade, l'introduction d'un alcool oblige l'ADN et les ions sodium à devenir encore plus étroitement liés, car l'alcool est très apolaire. L'éthanol ou l'alcool isopropylique peuvent être utilisés. Une fois que l'ADN est dissocié de l'eau et étroitement lié au sodium, il précipitera hors de la solution où il pourra être concentré pour la purification ou visualisé en l'enroulant doucement autour d'une tige de verre lisse.
Autres étapes de l'extraction de l'ADN
La décomposition de la membrane plasmique et de la membrane nucléaire pour accéder à l'ADN des cellules est généralement accomplie en introduisant d'abord un détergent d'une sorte pour briser les molécules lipidiques. Un détergent commun utilisé dans les laboratoires est le SDS, ou dodécyl sulfate de sodium; mais pour les extractions simples, même du savon à vaisselle peut être utilisé. Si les cellules sont dérivées de matériel végétal, des enzymes sont également généralement ajoutées pour digérer la paroi cellulaire.
