Por Stacy Taylor | Atualizado em 30 de agosto de 2022

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Por que o sódio é fundamental na extração de DNA

DNA, ou ácido desoxirribonucléico, é o modelo genético alojado no núcleo de uma célula. A sua extracção requer uma série de passos cuidadosamente orquestrados:lisar suavemente a célula, romper a membrana nuclear, separar o ADN das proteínas e, finalmente, precipitar a cadeia purificada. Os sais de sódio - mais comumente cloreto de sódio - desempenham um papel fundamental tanto na estabilização do DNA liberado quanto na condução de sua precipitação.

Estrutura do DNA

O DNA é composto por duas cadeias complementares de nucleotídeos ligadas por uma estrutura açúcar-fosfato. Os fios se torcem em uma dupla hélice, com proteínas histonas e outros fatores da cromatina mantendo o dobramento adequado e evitando emaranhados. No seu ambiente aquoso natural, os grupos fosfato carregados negativamente tornam o ADN altamente polar, o que explica a sua solubilidade em água.

Polaridade e solubilidade do DNA

A polaridade descreve moléculas que carregam distribuições desiguais de carga elétrica. Como observa Paul Zumbo, do Cornell Medical College, todos os ácidos nucléicos são polares. As cargas negativas da estrutura do fosfato interagem com as cargas positivas parciais das moléculas de água, permitindo que o DNA permaneça dissolvido. Para recuperar DNA para aplicações downstream, devemos removê-lo desta fase aquosa.

Precipitação com Sódio e Álcool

Após a lise da célula, o DNA é liberado em solução salina. Os íons de sódio adicionados protegem as cargas negativas da estrutura, neutralizando efetivamente o DNA e enfraquecendo sua interação com a água. A introdução de um álcool não polar – etanol ou isopropanol – força o DNA e os íons de sódio a formar um complexo compacto. Como o álcool não consegue solvatar as moléculas carregadas, o DNA precipita, permitindo a coleta por pipetagem suave ou por enrolamento em um bastão de vidro.

Outras etapas importantes na extração de DNA

Para acessar o DNA, as membranas plasmática e nuclear devem primeiro ser rompidas. Isto geralmente é conseguido com um detergente que solubiliza as bicamadas lipídicas. O dodecilsulfato de sódio (SDS) é um reagente comum de laboratório, embora até mesmo sabão neutro possa ser suficiente para protocolos básicos. Quando é utilizado material derivado de plantas, as paredes celulares requerem digestão enzimática antes que o detergente possa agir.

Referências
Paul Zumbo, Cornell Medical College – “A natureza polar dos ácidos nucléicos”