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科学者はDNAをその構成ヌクレオチドに分解または配列することができ、例えば、遺伝性疾患を患っている人に伝えることができます。 DNA抽出の一般的な方法では、プロセスの1ステップでイソプロパノールまたはエタノールを使用します。しかし、細胞にはタンパク質や脂質のような他の多くの分子が含まれており、科学者は当然、できるだけ純粋なDNAの解決策を求めています。
DNA抽出の方法には通常、いくつかのステップが含まれます。細胞を破壊する必要があり、膜脂質を除去する必要があり、DNAをタンパク質、RNA、およびその他の汚染物質から分離する必要があります。 2つの典型的なプロトコルは、細菌プラスミドDNAの抽出のためのアルカリ溶解とフェノール-クロロホルム抽出です。どちらの方法でも、核酸のエタノールまたはイソプロパノール沈殿は最終ステップの1つです。 DNAまたはRNAが沈殿したら（溶液から落ちます）、水に再懸濁できます。
エタノールは良い溶媒です
エタノールとイソプロパノールは両方とも水とよく混ざります（水と混和します）が、誘電率は水よりも低いため、溶液中の正電荷と負電荷を遮蔽し、分離した状態を維持する能力ははるかに劣ります。たとえば、水の誘電率は78.5ですが、エタノールの誘電率は24.3です。 DNAは負に帯電しているため、カリウムやナトリウムなどの溶液中の正イオンに引き付けられます。エタノールは、水よりも正電荷のイオンとDNAを分離する能力が劣ります。
エタノールはDNA濃度を増加させる
エタノールはまた、別の理由でDNAの溶解性を低下させます。エタノール分子は水分子と水素結合と呼ばれる相互作用を形成できるため、DNAの水和に利用できる水分子の数を減らします。この効果と低い誘電率の間で、エタノールは基本的にDNAを溶液中の陽イオンと凝集させ、チューブの底に固体または沈殿物を形成させます。 DNAを沈殿させると、溶液中の他の汚染物質が同時に沈殿しないため、DNAがより濃縮されます。
プロセスの追加要因
エタノール洗浄は、塩や洗剤などの低分子量汚染物質の除去にも役立ちます。選択した塩は、前のステップでドデシル硫酸ナトリウム（SDS）洗剤を沈殿させる必要があるかどうかによって異なります。たとえば、ドデシル硫酸カリウムは不溶性で沈殿するため、アルカリ溶解で酢酸カリウムを使用すると、エタノール/イソプロパノールを加える前にSDSを除去できます。 RNAの沈殿には通常より多くのエタノールが必要になりますが、エタノールもほぼ同じ理由でRNAの沈殿に使用できます。