Ethanol wird bei der DNA-Extraktion verwendet, um die Ausfällung der DNA in einer Lösung zu erzwingen. Um eine DNA-Probe zu sammeln, werden die Zellen durch Rühren aufgebrochen und dann mit Wasser, Salz und Ethanol vermischt, um eine wässrige Lösung herstellen. Ethanol und Salz verhindern, dass sich die DNA im Wasser auflöst, sondern fällt aus, damit sie getrennt und mit einer Zentrifuge extrahiert werden kann.
Ohne die Zugabe von Ethanol oder einem anderen Alkohol wie Isopropanol löst sich DNA in Wasser auf. Dies liegt daran, dass Nukleinsäuren (wie DNA) hydrophil sind, dh sie binden sich leicht an H2O-Moleküle. Salz, das zusammen mit Ethanol verwendet wird, um die Ausfällung von DNA zu erzwingen, interagiert mit DNA-Molekülen, um es viel weniger hydrophil zu machen. Ethanol erleichtert diese Interaktion.
DNA ist aufgrund der negativ geladenen Phosphatgruppen entlang ihres Zuckerphosphatrückgrats hydrophil. Diese negativ geladenen Phosphatgruppen interagieren mit positiv geladenen Wasserstoffatomen in den Wassermolekülen. Salz blockiert diesen Prozess. In Wasser gelöst ist eines der Salzprodukte Na+, ein positiv geladenes Natriumion. Diese positiv geladenen Natriumionen neutralisieren die negative Ladung der Phosphatgruppen der DNA.
Wasser allein reicht nicht aus, um die Wechselwirkung zwischen den Natriumionen und den Phosphatgruppen zu ermöglichen, da Wasser die elektrostatische Anziehung zwischen den beiden blockiert. Ethanol ermöglicht diese Wechselwirkung, wodurch die Natriumionen die negativen Phosphatgruppen abschirmen und die DNA aus der Lösung ausfallen lässt.
