Os fenômenos da solução de DNA e precipitação estão diretamente relacionados à sua estrutura física e química. Vamos quebrar como:

1. Estrutura do DNA:uma chave para solubilidade

* Helix dupla: O DNA é uma hélice dupla, dois fios de nucleotídeos se enrolaram. Os nucleotídeos são compostos de açúcar (desoxirribose), um grupo fosfato e uma base nitrogenada (adenina, guanina, citosina ou timina).
* ligação de hidrogênio: Os dois fios são mantidos juntos por ligações de hidrogênio entre as bases nitrogenadas (A-T e G-C).
* Fosfato hidrofílico Backbone: Os grupos fosfato no backbone do DNA são carregados negativamente e hidrofílicos (amantes da água). Isso faz com que o backbone interaja prontamente com as moléculas de água.
* bases hidrofóbicas: As bases nitrogenadas são hidrofóbicas (tementes de água) e são escondidas dentro da hélice dupla, longe da água.

2. Solução de DNA

* Interação da água: O backbone de fosfato do DNA interage prontamente com moléculas de água devido à sua natureza hidrofílica. Isso permite que o DNA se dissolva em soluções aquosas.
* força iônica : A solubilidade do DNA também é influenciada pela força iônica da solução. Altas concentrações de sal podem interromper as ligações de hidrogênio que mantêm a hélice dupla unida, levando à desnaturação do DNA (separação de fios).
* ph: O pH da solução também afeta a solubilidade do DNA. Os níveis extremos de pH podem interromper a ligação de hidrogênio e levar à desnaturação.

3. Precipitação de DNA

* reduzindo a interação da água: A precipitação do DNA é alcançada reduzindo a interação entre DNA e moléculas de água. Isso pode ser feito através de alguns métodos:
* Adicionando uma alta concentração de sal: Altas concentrações de sal podem proteger os grupos fosfato carregados negativamente, tornando -os menos hidrofílicos e promovendo a agregação.
* Adicionando um solvente que compete com a água: Os álcoois (como o etanol) são menos polares que a água e podem competir pela interação com o backbone do DNA, fazendo com que o DNA precipite da solução.
* Alterando o pH: Os extremos de pH podem alterar a distribuição de carga na molécula de DNA, reduzindo sua solubilidade e promovendo a precipitação.

4. Propriedades químicas físicas do DNA

* Densidade de carga: Os grupos fosfato carregados negativamente dão ao DNA uma alta densidade de carga. Isso afeta sua solubilidade e interação com outras moléculas.
* Flexibilidade: O DNA pode ser flexível, permitindo dobrar e dobrar. Essa flexibilidade é importante para sua embalagem nas células e sua interação com proteínas.
* emparelhamento de bases: O emparelhamento de bases específico (A-T e G-C) é essencial para o armazenamento e replicação de informações do DNA. Também contribui para sua estabilidade estrutural.

em resumo: A solubilidade e precipitação do DNA são diretamente influenciadas por sua estrutura química e suas interações com a água. O esquema fosfato hidrofílico permite que o DNA se dissolva na água, enquanto as bases hidrofóbicas são protegidas dentro da hélice. Ao manipular a força iônica, o pH ou adicionar solventes que competem com a água, podemos influenciar a solubilidade do DNA e fazer com que ele precipite fora da solução.