基礎知識：DNA的苯酚提取如何起作用
DNA的苯酚提取是一種通常用於去除核酸中蛋白質（例如，在基因組DNA製備過程中）從細胞裂解物中去除蛋白質的常用方法。它是常用的，但不太了解。
如果您想知道苯酚提取的工作原理……請繼續閱讀。
使用苯酚提取DNA：基本方案
我將從快速概述DNA的苯酚提取的快速概述開始。首先，將苯酚量添加到含有蛋白質和要純化的DNA的水湯中。
由於苯酚和水是不混溶的（即混合時不會形成均勻的混合物），因此形成了兩個階段：
- 水相（又稱水相）；和
- 苯酚階段。
苯酚是兩種液體的稠密劑，因此它位於底部。
然後將相位徹底混合。這迫使苯酚進入水層，並在整個過程中形成液滴的乳液。水相中的蛋白質是變性的，並分成苯酚，而DNA停留在水中。
首先，關於溶劑
為了解釋苯酚的添加如何分離DNA和蛋白質，我們需要簡要觸摸溶劑。這是化學物質……忍受我。
溶劑是一種物質，通常是一種液體，可以溶解其他物質。從廣義上講，可以根據其極性對溶劑進行分類，這取決於分子中電子密度的極端傳播。
水是一種非常極性溶劑，因為氧原子是非常電負性的，因此它將電子“吸”朝向氫的電子，從而在氧氣上產生輕微的負電荷，並在氫凝膠上呈略微陽性（圖1）。也就是說，電荷在分子中被“極化”。
苯酚比水的極性分子少。盡管它具有高度的電負氧，但它被苯基環抵消，苯環也非常電負性，因此氧氣周圍沒有電子密度濃度。也就是說，電荷在苯酚分子中並不那麼極化。
DNA在水相中最易溶
那麼，這與DNA和蛋白質的分離有什麼關係？
一般而言，極性（帶電的）化合物溶解在極性溶劑中，非極性分子溶解在較小的極性或非極性溶劑中。
DNA是由於其磷酸骨架上的負電荷而導致的極性分子，因此它非常溶於水，而在苯酚中則較少。因此，當水（ +DNA +蛋白）和苯酚混合時，DNA不會溶於苯酚。相反，它保持在水相中。
苯酚翻轉蛋白質的溶解度
但是，蛋白質完全是另一個故事。如您所知，蛋白質由氨基酸的長鏈組成。由於其側鏈的性質，每個氨基酸具有其特異性。有些（例如苯丙氨酸，亮氨酸和色氨酸）是非極性的，因為它們的側鏈沒有帶電的實體。相反，帶有帶電實體（例如穀氨酸，賴氨酸和組氨酸）的側鏈的氨基酸是極性的。
側鏈的極性差異在生物學上很重要，因為它們在很大程度上決定了肽如何折疊成功能蛋白。
簡而言之，鏈條折疊，以便盡可能多地比溶劑在蛋白質內部（遠離溶劑）的側鏈盡可能多。相反，極性與溶劑排列的側鏈相似（圖2，麵板1）。
考慮到這一點的另一種方法是，極性側鏈是親水性的，非極性是疏水。疏水側鏈藏在內部，外部有親水鏈。
在細胞中，細胞質蛋白會根據水的影響折疊。然而，暴露於極性溶劑（如苯酚）時，蛋白質折疊會發生變化（圖2，圖2）。
簡而言之，蛋白質會在內外翻轉，因為現在較小的極性殘基（通常隱藏在內部）想要與較低的酚酚相互作用。
相反，某些非常極性殘基可能會向球狀蛋白的內部翻轉，以避免使用不合適的新溶劑。
簡而言之，蛋白質是由苯酚提供的新溶劑環境永久變性的。
盡管蛋白質外部的極性殘基使它們在水中溶於水中，但苯酚誘導的折疊變化迫使苯酚最有苯酚的殘基進入外部。現在，蛋白質比在水相中更可溶於苯酚。
這是DNA苯酚提取的基礎。苯酚可溶質蛋白分配到苯酚階段，而如上所述，水溶性的極性DNA分子停留在水相中（圖2，圖3）。
獲得水性DNA後，您可以使用乙醇沉澱從水相中提取它。
謹慎
苯酚是一種有毒和腐蝕性的有毒化學物質。它可能會迅速引起嚴重的燃燒，應格外小心處理。（1）由於苯酚的危險，應考慮替代方法。醃製是一種DNA提取的方法，可以避免使用諸如苯酚之類的危險試劑。（2,3）
最後的想法
本文概述了DNA的苯酚提取。閱讀我們的相關文章更深入地了解苯酚/氯仿提取的實際方麵，包括DNA和RNA提取之間的差異，pH的重要性以及為什麼使用氯仿。
參考
- 有毒物質和疾病注冊機構。苯酚的醫療管理指南。2021年10月14日訪問。
- Miller SA，Dykes DD，Polesky HF。（1988）一種簡單的鹽鹽程序，用於從人核細胞中提取DNA。核酸res。16（3）：1215。
- Javadi A，Shamaei M，Mohammadi Ziazi L，等。（2014）不同臨床樣品中兩種基因組DNA提取方法的資格研究。塔納福斯。13（4）：41-47。
進一步閱讀
- 柯比，堪薩斯州。（1957）一種分離脫氧核糖核酸的新方法：脫氧核糖核酸與蛋白質之間鍵的性質。Biochem j66（3）495–504。
- Pusztai A.（1966）蛋白質與在各種pH值下含有苯酚和水性緩衝液的兩相係統中的其他聚電解質的相互作用。Biochem j99（1）：93–101。
- 苯酚提取。2021年10月14日訪問。
非常感謝