Pourquoi utilise-t-on le sodium dans l'extraction de l'ADN? | Science | aclevante.com

Pourquoi utilise-t-on le sodium dans l'extraction de l'ADN?




L'ADN ne flotte pas librement dans le noyau d'une cellule. Il est associé à une grande variété de protéines et est déposé sur une membrane cellulaire. Dans les cellules animales, l'ADN est également contenu dans une membrane nucléaire. Afin d'extraire l'ADN d'une cellule, les membranes et les protéines associées doivent d'abord être retirées, puis physiquement séparées de l'ADN. Le sodium peut faire partie de nombreuses étapes pour atteindre cet objectif.

Sodium comme détergent

Le sodium est un élément. Son symbole chimique est Na par Natrium, le mot latin pour le sodium. C'est un ion positif et est souvent associé à des ions négatifs dans le cadre de composés pratiques. Par exemple, lorsque les ions sodium se lient aux ions chlore, ils forment le composé chlorure de sodium, qui est un sel de table.

Différentes formes de sodium sont utilisées dans l'extraction de l'ADN. Le dodécylsulfate de sodium, ou SDS, est un détergent contenant du sodium. Il a la formule chimique de C12H25NaO4S, où Na est le sodium. Les détergents sont utilisés pour briser les murs et les membranes cellulaires. Ils fonctionnent en tapotant chimiquement des trous dans les membranes cellulaires ou des regards.

Une fois que les trous sont percés dans les membranes, ils peuvent être éliminés mécaniquement, comme avec un mélangeur. Après cela, il est plus facile d’obtenir le contenu de la cellule, y compris l’ADN.

Sodium en tant qu'agent alcalin

L'hydroxyde de sodium est un autre composé contenant du sodium utilisé pour extraire l'ADN d'une cellule. La formule chimique est NaOH. L'hydroxyde de sodium est une base. Une solution d'hydroxyde de sodium rend la solution très basique ou alcaline. L'hydroxyde de sodium peut agir en relâchant la structure rigide d'une paroi cellulaire ou d'une membrane, libérant ainsi l'ADN.

L'hydroxyde de sodium est le plus souvent utilisé dans l'extraction de l'ADN plasmidique. L'ADN plasmidique dans les bactéries existe généralement sous forme d'anneau dans le cytoplasme, séparé de l'ADN chromosomique dans le noyau. Bien que l'ADN chromosomique programme les fonctions et les processus de la cellule, l'ADN plasmidique est souvent un ADN modifié génétiquement qui code pour un ou plusieurs gènes spécifiques.Les plasmides sont des outils de recherche très précieux et leur élimination des cellules bactériennes est une procédure de laboratoire courante.

L'hydroxyde de sodium est souvent utilisé pour séparer l'ADN chromosomique bactérien et l'ADN partagé de l'ADN plasmidique. L'ADN chromosomique et l'ADN partagé sont linéaires, alors que l'ADN plasmidique est circulaire. Lorsque la solution est basique, par exemple, lorsque de l'hydroxyde de sodium est ajouté, les molécules à double brin sont séparées de l'ADN. Ceci est appelé dénaturation. Leurs bases complémentaires ne sont plus associées les unes aux autres. Cela peut être considéré comme les deux côtés complémentaires d'une mouche. Lorsque l'ADN est double brin, la mouche est fermée. Lorsque l'ADN est séparé, la mouche n'est pas seulement ouverte, mais les deux chaînes sont également complètement séparées l'une de l'autre, comme dans une jaquette.

D'autre part, les molécules d'ADN plasmidique, bien qu'elles soient ouvertes, ne sont pas séparées. Les chaînes circulaires peuvent facilement trouver leurs brins complémentaires et redevenir une molécule d'ADN plasmidique double brin une fois que la solution n'est plus alcaline. C'est l'une des propriétés uniques des plasmides qui permettent de les séparer de l'ADN chromosomique. De cette manière, l'ADN plasmidique avec le gène d'intérêt souhaité peut être retiré et séparé de l'ADN chromosomique bactérien normal.

Rôle de l'acétate de sodium

Le sodium peut également être sous forme d'acétate de sodium. Comme l'hydroxyde de sodium, l'acétate de sodium est utilisé pour séparer l'ADN plasmidique de l'ADN chromosomique, mais par un mécanisme très différent et dans une partie différente de la procédure d'extraction de l'ADN.

Les brins simples d'ADN linéaire sont insolubles dans les sels à forte teneur en sels. Ils précipitent et forment un solide. L'ajout d'acétate de sodium à des solutions de détergent avec SDS forme des débris cellulaires solides ainsi que de l'ADN chromosomique linéaire. L'ADN plasmidique circulaire n'est pas insoluble dans les sels à forte teneur en sels. L'ADN plasmidique restera dans la solution et séparera ainsi l'ADN plasmidique souhaité du reste de l'ADN dans la cellule.

L'hydroxyde de sodium fournit la solution de base pour la dénaturation et l'ouverture des brins d'ADN, à la fois le plasmide et le chromosome. Une fois que l'ADN n'est plus une solution alcaline, seul l'ADN plasmidique peut être refermé. Afin de séparer l'ADN chromosomique ouvert de l'ADN plasmidique fermé, de l'acétate de sodium est utilisé pour précipiter sélectivement l'ADN chromosomique et pour éliminer d'autres débris cellulaires de l'ADN plasmidique à double brin souhaité.

Rôle du sodium dans la précipitation de l'ADN

L'ADN chromosomique précipité et les débris cellulaires peuvent être retirés de l'ADN plasmidique soluble dans une solution par centrifugation, un processus de filature à grande vitesse qui fait pénétrer des matières solides dans le fond d'un tube, permettant ainsi qui sépare le liquide ci-dessus avec l'ADN plasmidique.

Cet ADN plasmidique peut être précipité de la solution en ajoutant un alcool et un sel. Il est souvent souhaitable de précipiter l'ADN plasmidique afin qu'il puisse concentrer sa quantité en solution et pouvoir le ramener à une solution qui stabilise sa structure chimique. Le sel utilisé pour précipiter l'ADN plasmidique peut être du chlorure de sodium ou de l'acétate de sodium, par exemple, mais peut également être de l'acétate d'ammoniac ou du chlorure de lithium.

Le sodium est un ion chargé positivement. Dans une solution de chlorure de sodium, la table des sels, par exemple, la molécule de chlorure de sodium est séparée en ions sodium et en ions chlore. L'ADN, en revanche, a des charges négatives élevées. La charge hautement négative de la molécule d'ADN est neutralisée par les ions sodium positifs de la solution. Cette neutralisation des charges d'ADN négatives permet la précipitation dans l'alcool. Sans le sel, l'ADN reste chargé négativement et se trouvera dans la partie aqueuse de la solution.

Si ce mélange est centrifugé, l'ADN plasmidique précipité deviendra une pastille au fond du tube. La partie eau peut être retirée et l'ADN peut être réintroduit dans la solution ou remis en suspension dans une solution différente à la concentration souhaitée.

Sodium dans la solution tampon

L'ADN est normalement remis en suspension dans une solution contenant du Tris et de l'EDTA. Ceci s'appelle la mise en mémoire tampon. EDTA signifie acide éthylènediaminetétraacétique et se présente habituellement au laboratoire sous forme de sel disodique, Na2C10H16N2O8. Les amortisseurs sont utilisés pour prévenir les changements de pH drastiques. Dans ce cas, la solution de Tris / EDTA contient l’ADN dans une solution dont le pH varie d’environ 7,0 à 9,0.

Article Précédent

Comment calculer le nombre de molécules

Comment calculer le nombre de molécules

En utilisant la constante d'Avogadro, vous pouvez déterminer le nombre de molécules de toute substance en fonction de leur formule chimique et de leur poids....

Article Suivant

Comment convertir une quantité en grammes en une quantité en tasses

Comment convertir une quantité en grammes en une quantité en tasses

Peu de recettes sont mesurées en grammes. Toutefois, lorsque vous cuisinez aux États-Unis, les grammes ne sont pas utiles et ne sont généralement pas utilisés comme moyen de mesure. C'est pourquoi il est essentiel de transformer les grammes en l'une des mesures les plus utilisées aux États-Unis, les tasses....