MÉTODO DE EXTRACCIÓN DE ADN “CASERO” Introducción El ADN (á ci do des ox i r r ib onuc le ic o) es el resp re spon onsa sabl ble e de co cont nten ener er to toda da la in info form rmac ació ión n genética de un individuo o ser vivo, información que es nica e irrepetible en cada ser !a que la c om om bi bi na na ci ci ón ón d e e le le me me nt nt os os s e c on on st st ru ru !e !e d e manera nica" Este ácido contiene, además, los datos genéticos que serán #ereditarios, o sea que se transmit transmitirán irán de un a pe rs ona a ot ra , d e ge ne r a ci ón en generación,, por lo cual su análisis ! comprensión resulta ser de generación gran importancia para reali$ar cualquier tipo de investigación c ie ie nt nt %& %& ca c a o a v en en tu tu ra ra r u n a # i pó pó te te si si s q u e v e r se se s o b r e l a i de nt ida d o so br e l as car a cter % st icas de u n i ndi vi d uo" 'a info informac rmación ión que nos ofre ofrece ce el ácid ácido o deso desoxirri xirribon bonucle ucleico ico o ADN A DN es a qu el la qu e se v in cu l a d i re ct am e nt e co n la conformación de cualquier tipo de células en un ser vivo" Esta información se transporta a través de los segmentos conocidos como genes, construcciones responsables de dar forma a los d i f e r e n t e s co c o m p l e o s ce c elulares de un or ga ni sm o" a l e m en en ci ci on on a rs rs e q u e d e a c u er er do do a l a c om om pl pl e e i da da d q u e pr e se n te un or ga ni sm o v iv o, e l A DN po dr á se r má más s o me no s compleo, es decir, presentar más o menos información" En este sentido, el ADN de los individuos resulta muc#o más complicado que el que presenta una bacteria, que presenta un solo cromosoma, cromosoma, por citar un eemplo"
Objetivos •
•
* la la s ma ma r, r, e n l a p r ác ác t i ca ca , l o a p r en en d id id o e n c ua ua n do do a soluc so lucio iones nes,, a tra través vés del cál cálcul culo o de la las s co conce ncent ntrac racio iones nes usadas" Extraer el material genético (ADN) de una manera casera"
-onocer -ono cer la las s pro propi pieda edade des s de cie cierta rtas s su sust stanc ancias ias ! lo qu que e ocasionan estas, para lograr obtener ADN de forma casera" •
-onocer -ono cer alg algun unos os fa facto ctores res que afe afecta ctan n el ren rendi dimie miento nto,, calidad ! pure$a del ADN"
Materiales
.ortero estéril(el plátano puede ser c#ancado simplemente con la mano)
/ vasos de precipitación de 011ml
2n plátano
Detergente l%quido
3al de mesa
Ag ua d es ti l ad a
Al co # ol #e l ad o
arilla de vidrio pequea
*robetas
Bolsa hermética
Procedimiento
amo amos s a pre prepar parar ar una solución solución tra trata tada da co con n sal sal,, agu agua a des destil tilada ada ! s#ampoo o detergente l%quido" 4rat ratare aremos mos con plá plátan tano5 o5 si t qu quier ieres es pu puede edes s usa usarr ot otras ras fru frutas tas o verduras ! as% comparar el resultado &nal" 0" 3e pesa cuidado cuidadosament samente e 01 g de plátano plátano ! se le coloca coloca en una una bolsa bolsa #ermética" Aplastar" Aplastar"
2.
Aadir 61 ml de agua destilada
7" 8iltrar todo en un vaso de precipitación"
9" Aadir 61 ml de solución salina /. ! 9 ml de detergente l%quido al /1:" 'uego de me$clar todo se le agrega cuidadosamente ! por las paredes del vaso, alco#ol #elado, ! se irá notando la formación de dos fases en el vaso, en la interfase precipita el ADN" Dear reposar de / a 7 minutos"
6" ;ntroducir una varilla de vidrio e ir removiendo en la misma dirección #asta que se va!a ad#iriendo las &bras blancas visibles a simple vista"
Resultados +bservamos un precipitado blanquecino del ADN en la capa de alco#ol" El ADN tiene apariencia de una sustancia mucosa blanca ! & lamentosa"
*odemos seguir removiendo para observar meor las &bras de ADN
Explicación científca
'a extracción del ADN requiere de una serie de etapas básicas" En primer lugar tienen que romperse la membrana plasmática ! a con tin ua ci ón la me mbr an a nu cl ea r pa ra de ar li bre el ADN El detergente rompe la membrana celular disolviendo los l%pidos (moléculas grasas) ! las prote%nas de la célula ! rompe las uniones que mantienen la estructura de la membrana celular" E l d et er ge nt e f or ma l ue go c om pl e os c on e st os l %p id os ! pr ot e% nas , per mi ti end o su eli min ac ió n de la so lu ci ón po r la centrifugación" El ADN celular queda en el sobrenadante de lo anteriormente centrifugado" 'a sal permite precipitar el ADN presente en el <rado usando una solución alco#ólica fr%a (iones .g ! -l)"
el alco#ol, este se desenrolla ! precipita en la interfase alco#ol ! agua"
entre
Factores que aectan el rendimiento, calidad y pureza del ADN: • • • •
•
-antidad de material de partida" Nmero de copias de las moléculas de ADN" -antidad de teido" -ondiciones en las que se encuentra el material de inicio (fresco, congelado, &ado)" -ontaminantes e interferentes en el material biológico"
Discusión - Al aa di r al co #o l muc #a s bi bli og raf %as pid en aa dir el al co #ol fr%o de forma que resbale por las paredes del bea *ues lo que se busca es formar una capa sobre el <rado lo que llevará a una interfase"
-
= 3i # ub ié ra mo s a gi ta do d e m an er a b ru sc a l a s ol uc ió n ! pe rm it ido la for maci ón de bu rbu as qu e #u bi era oc ur rido > 3e pro du ci r% a? ca lor, sua vi$ a lo s fos fo l%p ido s (gr as as ) en las m em br an as qu e ro de an l a cé lul a ! e l ncl eo" 4a mb ié n desactiva (desnaturali$a) a las en$imas desoxirribonucleicas (ADNasas) las cuales, si están presentes, pueden cortar el ADN en peda$os tan pequeos que lo #ar%a imposible de ver" 3i las en$imas se desnaturali$an ! el ADN se desenrolla, éste pierde su forma ! se vuelve inactivo" 'as en$imas se desnaturali$an a @1 -elsius ! el ADN se desnaturali$a a B1 -elsius"
C
= *o rq ue a gr eg amo s a lco #o l #e lad o ! no a te mpe ratu ra ambiente> El alco#ol precipita el ADN que es soluble en agua, pero cuando se encuentra en alco#ol fr%o se desenrolla ! se precipita en la interface entre el alco#ol ! el agua"
Conclusiones
3e pudo comprobar que podemos extraer ADN de una forma sencilla con materiales que tengamos en casa ! a la ve$ observarlo sin a!uda de ningn instrumento óptico
3aber preparar soluciones es de gran a!uda para reali$ar los procedimientos de una manera exacta ! efectiva"
Al reali$ar el procedimiento adecuadamente, resulta que las &brillas de ADN comen$aron a notarse con un precipitado de un color blanquecino sobre el alco#ol (me$cla eterogénea)
-ada componente qu%mico que se utili$ó tiene una función lo que nos permite aprender más para cualquier otro experimento"
Debemos tener en cuenta que existen factores que afectan el rendimiento, calidad ! pure$a del ADN como algunas en$imas ! prote%nas que puedan degradarlo es por ello que se debe
Cuestionario
a dam a a us en t e : ! os a li n d F r a n " l i n y l a d o #le $ % l ic e 'a cienci a ! la vida ni pueden ni deben estar separadas" *ara m% la ciencia da una explicación parcial de la vida" 4al como es se basa en los #ec#os, la experiencia ! los experimentosF Esto! de acuerdo en que la fe es fundamental para tener éxito en la vida, pe ro no acept o tu de& nició n de fe, la cr eenc ia de que #a! vi da tras la muerte" En mi opinión, lo nico que necesita la fe es el convencimiento de que esfor$ándonos en #acer lo meor que pod emos nos ac er ca remos al éx it o, ! qu e el éx ito de nue stros pro pósi tos, la meor a de la #umani da d de #o ! ! de l fu tur o, merece la pena de conseguirseG" As% se expresaba Hosalin d 8ran
*ese a ser la cient%&ca que obtuvo los datos que permitieron de&nir que el ADN tiene estructura de doble #élice, no fue pr emi ad a con el Nob el" ab %a fa ll ec ido en 0I 6B , cu atro a os antes de que la Academia 3ueca reconociese la importancia del descubrimiento" 'o más sarcástico es que el premio se lo dieron a las personas que #ab%an usado sus datos a #urtadillas, que, por lo que luego #an man ifestado, le mostraron su desdén c omo cient%fica, no la apreciaban muc#o como persona ! le amargaron los dos aos de su carrera en el ingOs -oll ege de 'ondr es"
¿Un mundo de hombres?
ma!or femenino de la 2niversidad de -ambridge" En esos aos a las mueres -ambridge no les otorgaba el grado de 'icenciado, no las consideraba parte del cl austro ! limitaba el nmero de doctorandas a un 01: como muc#o" Antes de trabaar con el ADN"
Hosalind estudió la porosidad del carbón ! tras obtener su doctorado se especiali$ó en la técnica de difracción de ra!os L, la que luego sirvió para obtener una fotograf%a !a célebre, la foto 60 que .aurice Jil
La difracción de los rayos X a través de las moléculas de ADN produce una característica imagen en X. En su conjunto la interpretación de la foto permite deducir que el ADN es una dole !élice
Confidencias desveladas
En el culebrón de la doble #élice la foto 60, clave para que Jatson ! -ric< formulasen el modelo de la estructura del ADN, la #ab%a obtenido Hosalind 8ran
crucial para r esolverla, ! en su foto 60 quedaba claro que la estructura era una doble #élice"
¿Por qué la ignoraron?
Nunca sabremos si Hosalind 8r an
n debate !erdurable
En 0I@B Jatson pu bl ic ó su libr o en el que casi no #abla bien de nadie salvo de s% mismo, pero la pa rcial idad de lo qu e cuenta de Hosalind 8ran
Experimento de &ers$ey y '$ase En "#$% Alfred &ers!ey y 'art!a (!ase) pertenecientes al grupo de iólogos del (old *pring &aror Laoratory) reali+aron una serie de e,perimentos para confirmar que es el ADN la ase del material genético -y no las proteínas) en lo que se denominó el e"!erimento de #ers$e% % C$ase. *i ien la e,istencia del ADN !aía sido conocida por los iólogos desde "/0#) en aquella época se !aía supuesto que eran las proteínas las que portaan la información que determina la !erencia. En "#11 mediante el e,perimento de Avery2 'acLeod2'c(arty se tuvo por primera ve+ alg3n indicio del rol que desempe4a el ADN
Método e"!erimental (omo los virus de la progenie !eredan los caracteres fenotípicos del virus primitivo) Alfred &ers!ey y 'art!a (!ase dise4aron un sistema para averiguar si la !erencia era comunicada por el DNA o por las proteínas. 5tili+aron técnicas de marcaje radioactivo para construir dos ti!os de fagos distintos6 llevaron a cao e,perimentos con el fago 7%) un virus cuya estructura !aía sido recientemente investigada mediante microscopio electrónico. El fago consiste 3nicamente en una cuierta proteica o c8pside que contiene su material genético) e infecta a una acteria cuando se ad!iere a su memrana e,terna) inyecta dic!o material y le deja acoplado el c8pside. (omo consecuencia) el sistema genético de la acteria reproduce el virus. De las oservaciones) ellos conocían que durante la infección el virus ataca a la acteria por sus colas) se pensaa que los genes eran introducidos en la acteria anfitrión) los cuales eran dirigidos a las en+imas de esta para replicar al virus. Las im8genes nos muestran en forma muy esquem8tica los pasos en la reproducción del virus dentro de la acteria y su ruptura con la distriución de nuevos virus &CIC'O 'I(ICO).
CICLO
Infección de la célula huésped
Reproducción y lisis bacteriana
Lo que se trataa de determinar era la causa de la transformación de la acteria en una factoría de fagos) como lo sugería el traajo de Avery) el ADN del fago era un principio transformador.
De an8lisis previos se conocía que el ADN contiene 8tomos de fósforo -9 pero no a+ufre -*) por otro lado las proteínas del virus contenían 8tomos de a+ufre pero no 8tomos de fósforo. *n un !rimer e"!erimento+ marcaron el ADN de los fagos con el isótopo radiactivo fósforo2:% -92:%. El ADN contiene fósforo) a diferencia de los %; amino8cidos que forman las proteínas. Dejaron que los fagos del cultivo infectaran a las acterias Esc!eric!ia coli. Después de la infección) y antes de que se completara el ciclo lítico sometían a las células a una fuerte agitación mec8nica para desprender de la superficie de la célula a todos los virus que pudiesen estar ad!eridos) y después) por centrifugación separaan las células de las partículas víricas< Las células se acumulan en el sedimento) y los fagos permanecen en el sorenadante. &allaron que el indicador radiactivo era visile sólo en las células acterianas) y no en las cuiertas proteicas. *n un segundo e"!erimento+ marcaron los fagos con el isótopo a+ufre2:$ -*2 :$. Los amino8cidos cisteína y metionina contienen a+ufre) a diferencia del A=N. 7ras la separación) se !alló que el indicador estaa presente en las cuiertas proteicas) pero no en las acterias infectadas) con lo que se confirmó que es el material genético lo que infecta a las acterias.
Resultados Después de la centrifugación como las acterias son m8s grandes y m8s pesadas que los virus) las acterias se recogieron al fondo del tuo de ensayo) mientras que los fagos se quedaron en suspensión. &ers!ey y (!ase encontraron que el *2:$ queda fuera de la célula mientras que el 92:% se lo encontraa en el interior) indicando que el ADN era el soporte físico del material !ereditario.
,obel !ara #ers$e% En "#0:) &ers!ey fue distinguido con el 9remio Noel en >isiología o 'edicina compartido por sus ?descurimientos relacionados con las estructuras genéticas de los virus.@
Descripción del experimento de (s)ald A*ery ri!th co"cl#$a %#e ha&$a #" '()ri"ci*io +e Tra"s,ormaci"” e" el e.tracto +e &acterias S li&re +e cél#las/ 0#e as$ %#e Os1al+ A2er3 4#"to a s#s cole5as Mac6eo+ 3 McCart3 em*e7aro" a tra&a4ar e" &ase al e.*erime"to +e ri!th/ No #saro" rato"es8 #saro" s# s#ero8 es +ecir s#ero +e rat"8 3a %#e ah$ ha&$a a"tic#er*os8 #saro" tam&ié" e.tracto li&re +e cél#las S 3 las &acterias ti*o R 9r#5osas:/ ;iciero" la *r#e&a +e hacer crecer las &acterias R e" s#ero +e rat"8 3 éstas &acterias "o creciero"8 se a5l#ti"a&a" e" el ,o"+o8 +e&i+o a la *rese"cia +e los a"tic#er*os/ C#a"+o 2ol2iero" a i"te"tar8 esta 2e7 las &acterias R co" s#ero +e rat" 3 el e.tracto li&re +e cél#las8 las &acterias creciero" *or to+o el me+io +e c#lti2o8 *o"ié"+olo t#r&io8 3 a+em
E+E!-EN/( DE 0!-FF-/& El descubrimiento del rincipio de Transformación!
6a *rimera cla2e +e %#e el DNA era el *orta+or +e la i",ormaci" here+itaria se o&t#2o co" la +emostraci" +e %#e era res*o"sa&le +e #" ,e"me"o llama+o tra"s,ormaci"/ Este ,e"me"o ,#e o&ser2a+o *or *rimera 2e7 e" >?@ *or 0re+ ri!th8 #" mé+ico i"5lés c#3o *ri"ci*al i"terés era la &acteria %#e ca#sa la "e#mo"$a8 Stre*tococc#s *"e#mo"iae8 +e la %#e *#+o aislar co" é.ito 2arias ce*as +i,ere"tes 9ti*os I8 II8 III 3 as$ s#cesi2ame"te:/ E" las ,ormas 2ir#le"tas +e #"a ce*a 9ca#sa"te +e la e",erme+a+: ca+a &acteria est< ro+ea+a *or #"a c#&ierta +e *olisac
e.*erime"to +e co"trol8 slo ha&$a #tili7a+o &acterias +e ti*o IIIS m#ertas *or acci" +el calor 3 "o ha&$a" *ro+#ci+o "e#mo"$a e" los rato"es/ 6a se5#"+a i"ter*retaci" ,#e %#e las &acterias 2i2as +e ti*o IIIR ha&$a" m#ta+o a la ,orma S 2ir#le"ta/ Esta m#taci" ca#sar$a "e#mo"$a e" los rato"es8 *ero h#&iera *ro+#ci+o &acterias +e ti*o IIS 3 "o IIIS8 como las e"co"tra+as e" los rato"es m#ertos/ Se h#&iera" re%#eri+o m#chas m#tacio"es *ara %#e las &acterias +e ti*o II m#tara" al ti*o III 38 a+em
A1!-'E 2-3-N4 El "tercer hombre"! A#"%#e Ma#rice FilGi"s com*arti el )remio No&el >?H@
+e 0isiolo5$a 3 Me+ici"a co" ames Fatso" 3 0ra"cis CricG8 s# "om&re "o es ta" co"oci+o com"me"te como #"o +e los +esc#&ri+ores +e la estr#ct#ra +el ADN/ S# a#to&io5ra,$a se llama El tercer hom&re +e la +o&le hélice8 *or%#e 5ra" *arte +e la 5loria ,#e a Fatso" 3 CricG8 *ero 5ra" *arte +el tra&a4o hecho *or él/ De hecho8 si las cosas h#&iera" ,#"cio"a+o +e ,orma li5erame"te +i,ere"te8 la ,amosa *are4a +e Fatso" 3 CricG *o+r$a ha&er si+o la ,amosa *are4a +e FilGi"s 3 0ra"Gli"/ #u educación/ Ma#rice FilGi"s "aci e" )o"5aroa8 N#e2a Jela"+a8 el > +e
+iciem&re +e >?>H8 +e *a+res irla"+eses/ S# ,amilia se m#+ a I"5laterra c#a"+o FilGi"s te"$a seis aos +e e+a+8 3 come"7 #"a e+#caci" &rit<"ica8 co" #"a lice"ciat#ra e" ,$sica +e la K"i2ersi+a+ +e Cam&ri+5e/ E" Cam&ri+5e reci&i s# *rimera ,ormaci" e" cristalo5ra,$a +e ra3os X8 #"a téc"ica %#e m
tra2és +e im<5e"es +e ra3os X/ Él t#2o m#cho é.ito e" el aislamie"to +e =&ras i"+i2i+#ales +e ADN 3 3a se ha&$a re#"i+o al5#"os +atos so&re la estr#ct#ra +el
Fatso" 3 CricG como8 3 se ,#e a hacer 5ra" *arte +el tra&a4o e.*erime"tal *ara *ro&ar el mo+elo correcto/ Si" em&ar5o8 Fatso" 3 CricG se co"2irti e.cl#si2ame"te e" "om&res/ Tercer hombre fuera/ FilGi"s se ma"t#2o e" el Cole5io +el Re3 hasta %#e se
retir e" >?>/ Co"ti"# la i"2esti5aci" +e la estr#ct#ra +el
Estos cie"t$=cos o&ser2aro" %#e
6a moléc#la +e ADN es #"a ca+e"a e.te"+i+a co" #"a estr#ct#ra altame"te or+e"a+a/ 6a moléc#la +e ADN es helicoi+al 3 tie"e @LA +e +i
•
(anual de E-perimentos de Laboratorio para .io/u0mica8
Sil2ia Q#esa+a Mora EKNED •
(y #ister Rosalind )ran1lin8 e"i,er l3"" O.,or+ K"i2ersit3
)ress8 Mar @@8 @L>@ - >@ *a5es •
Cric12 ,atson y el $&%2 aul #trathern 3 Si5lo XXI +e Es*aa
E+itores8 Ma3 @?8 @L> - >@ *a5es • •
Introducción a la .iolo40a (olecular A6BERTS- Pera E+ici" rincipios de $natom0a y )isiolo40a -TORTORADERRICUSON-
>>a2a E+ici" •
La ciencia de la biolo40a 8 SADAVA8 ;E66ER8 ORIANS8 )KAVES8 ;I66IS/8
e+itorial mé+ica *a"america"a8 @LL?8 octa2a e+ici"8 )<5i"a @P @P -
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