L’ADN ne flotte pas librement à l’intérieur du noyau d’une cellule. Il est associé à une variété de protéines différentes et enfermé dans une membrane cellulaire. Dans les cellules animales, l’ADN est également contenu dans une membrane nucléaire. Pour extraire l’ADN d’une cellule, les membranes et les protéines associées doivent d’abord être enlevées et ensuite physiquement séparées de l’ADN. Le sodium peut participer à plusieurs étapes pour atteindre cet objectif.
Le sodium comme détergent
Le sodium est un élément. Son symbole chimique est Na pour Natrium, le mot latin pour sodium. Il s’agit d’un ion positif et souvent associé à des ions négatifs dans le cadre de composés utiles. Par exemple, lorsque les ions sodium sont liés aux ions chlorure, ils produisent le composé chlorure de sodium, qui est un sel de table ordinaire.
Plusieurs formes différentes de sodium sont utilisées dans l’extraction de l’ADN. Sulfate de dodécylsulfate de sodium, ou SDS. est un détergent contenant du sodium. Il a la formule chimique C12H25NaO4S, où le Na représente le sodium. Les détergents sont utilisés pour décomposer les parois cellulaires et les membranes. Ils travaillent en perçant chimiquement des trous dans les membranes ou les parois cellulaires.
Une fois que les trous sont percés dans les membranes, les membranes peuvent être perturbées mécaniquement, comme dans le cas d’un mélangeur. Après cela, il est plus facile d’extraire le contenu de la cellule, y compris l’ADN.
Le sodium comme agent alcalin
L’hydroxyde de sodium est un autre composé contenant du sodium qui est utilisé pour extraire l’ADN d’une cellule. La formule chimique de l’hydroxyde de sodium 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 cellulaire, 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. Alors que l’ADN chromosomique programme les fonctions et les processus des cellules bactériennes, l’ADN plasmidique est souvent un ADN génétiquement modifié qui code pour un ou plusieurs gènes spécifiques. Les plasmides sont des outils de recherche de grande valeur et leur extraction à partir de cellules bactériennes est une procédure de routine en laboratoire.
Pour séparer l’ADN chromosomique bactérien et l’ADN cisaillé de l’ADN plasmidique, on utilise souvent de l’hydroxyde de sodium. L’ADN chromosomique et l’ADN cisaillé sont tous deux 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 d’ADN double brin se séparent. C’est ce qu’on appelle la dénaturation. Leurs bases complémentaires ne sont plus associées entre elles. Cela peut être considéré comme les deux côtés complémentaires d’une fermeture à glissière. Lorsque l’ADN est double brin, la fermeture éclair est fermée. Lorsque l’ADN est dénaturé, la fermeture éclair n’est pas seulement dézippée, mais les deux brins sont complètement séparés l’un de l’autre, comme dans une veste.
D’autre part, les molécules d’ADN plasmidique, bien qu’elles soient dézippées, ne sont pas séparées. Les brins circulaires peuvent facilement trouver leurs brins complémentaires et « renaturer » en une molécule d’ADN plasmidique circulaire à 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 façon, l’ADN plasmidique avec le gène d’intérêt désiré peut être enlevé et séparé de l’ADN chromosomique bactérien régulier.
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