Por John Brennan
Actualizado el 30 de agosto de 2022
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Los científicos descomponen habitualmente el ADN en sus componentes de nucleótidos para analizar rasgos genéticos o riesgos de enfermedades. Un paso crítico en la mayoría de los flujos de trabajo de extracción de ADN es el uso de etanol o isopropanol para aislar ácidos nucleicos de los desechos celulares. Dado que las células contienen proteínas, lípidos y otros contaminantes, el objetivo es producir una solución de ADN lo más pura posible.
Los protocolos de extracción típicos implican múltiples etapas:lisis celular, eliminación de lípidos de membrana y separación del ADN de las proteínas, el ARN y otras impurezas. Dos métodos ampliamente utilizados son la lisis alcalina (para el ADN plasmídico bacteriano) y la extracción con fenol-cloroformo. En ambos enfoques, se emplea la precipitación con etanol o isopropanol como uno de los pasos finales. Después de la precipitación, el sedimento de ADN se resuspende en agua o en un tampón bajo en sal.
El etanol y el isopropanol son completamente miscibles con agua, pero sus constantes dieléctricas son notablemente más bajas (agua =78,5; etanol =24,3). El ADN lleva una carga negativa que atrae cationes como Na⁺ o K⁺. Debido a que el etanol es menos eficaz para proteger estos iones, es más probable que los complejos de ADN-catión se agreguen y precipiten.
Más allá de proteger la carga, el etanol reduce la solubilidad del ADN al formar enlaces de hidrógeno con el agua, limitando así la cantidad de moléculas de agua disponibles para hidratar el ácido nucleico. Este doble efecto hace que el ADN coprecipite con iones positivos, produciendo un gránulo sólido más concentrado que la solución original. Es importante destacar que muchos cocontaminantes no precipitan en las mismas condiciones, por lo que aumenta la pureza general del ADN.
El lavado con etanol también elimina contaminantes de bajo peso molecular, como sales y detergentes. La elección de la sal puede ser fundamental a la hora de eliminar detergentes como el dodecilsulfato de sodio (SDS). Por ejemplo, el dodecilsulfato de potasio es insoluble y precipitará, por lo que el uso de acetato de potasio en lisis alcalina puede eliminar el SDS antes de agregar etanol o isopropanol. El etanol también puede precipitar el ARN, aunque normalmente se requiere una concentración más alta de etanol para una recuperación óptima del ARN.
