EXTRACCIÓN DE ADN DE DISTINTAS MUESTRAS VEGETALES ABSTRACT The objective of the experiment is to extract DNA of different fruits and vegetables. On our case we developed three different experiments, the first one adding a really well-known commercial brand of liquid detergent (Fairy) and common salt. In the second experiment we used just a private label of liquid detergent and in the third experiment we used again Fairy and pineapple juice. INTRODUCCIÓN Todos los organismos vivientes contienen ADN en el núcleo de sus células. Muchos estudios biomoleculares comienzan con la extracción de los ácidos nucleicos. Como extraer ADN de un ser humano o de un ser superior es relativamente difícil y caro, lo extrajimos de algunos vegetales como tomate (concretamente tomate cherry rojo y tomate cherry amarillo), judías verdes y pimiento verde. Para esta extracción usamos diferentes procesos para comparar si eficacia. Como no tenemos uno de esos kits comerciales, haremos la extracción de la forma clásica. TRASFONDO Nuestra motivación para comenzar esta investigación surge del proyecto de la Fundación Barrié y de nuestra propia curiosidad por descubrir los orígenes de la vida. También es importante destacar la motivación e implicación de nuestra profesora y la inspiración que nos da. MATERIALES Como probamos con diferentes procedimientos usamos materiales comunes para todos, pero también cambiamos o añadimos algunos. El componente básico es obviamente el vegetal, como dije antes usamos diferentes tipos de tomates, judías y pimientos.
Otro material básico es algún tipo de trituradora o batidora para separar las células y así conseguir una sopa muy fina de células. El uso de jabón o detergente líquido es esencial para romper las paredes celulares y la pared nuclear. Esto es debido a la forma en que las moléculas de jabón se organizan, en esferas con sus cabezas hacia fuera, para enfrentarse al agua y sus colas hacia dentro para esconderse del agua. Cuando el jabón se acerca a la grasa, sus similares estructuras les hacen combinarse, formando una bola grasienta-jabonosa (Figura 1). La membrana celular está formada por lípidos y proteínas, y cuando el jabón se acerca a esta, captura tanto a los lípidos como a las proteínas (Figura 2). Ablandador de carne, zumo de piña o líquido limpiador de lentillas de contacto. Estos actuarán como encimas, cortando las proteínas que protegen el núcleo de la célula. Alcohol, para crear una capa por encima del agua, de tal forma que el ADN sea capaz de flotar entre las dos capas. Sal común (NaCl), porque el sodio neutraliza la carga negativa de los grupos fosfóricos, y, por lo tanto, el ADN se vuelve insoluble en el agua. Otros materiales básicos de laboratorio como pipetas, tubos de ensayo, varillas y otras cosas generales como agua fría o papel de cocina. PROCEDIMIENTO GENERAL 1. El primer paso es triturar el tejido para separar las células que lo componen. 2. Ahora, añadimos el detergente líquido en una disolución salada, para liberar a los ácidos nucleicos y las proteínas. 3. Ahora puede elegir o no añadir la encimas. Estas van a digerir las proteínas. 4. Añade alcohol frío, para crear una capa por encima del agua. Esto permitirá a los ácidos nucleicos quedarse entre las capas de agua y alcohol. 5. Se podrán observar los ácidos nucleicos flotando en la interfase formada por el agua y el alcohol. Es importante señalar que los agregados moleculares que estamos observando son una mezcla variable de ácidos nucleicos, proteína y pectina. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS La cantidad obtenida de agregados moleculares puede variar dependiendo del tipo de detergente líquido usado, o si usamos o no sal o encimas. En nuestro primer intento usamos sal y Fairy, omitiendo las enzimas. Los resultados variaron de un vegetal a otro. Repetimos el procedimiento cinco veces (una
con cada vegetal), usando un detergente líquido realmente conocido (Fairy) y sal común (NaCl). Este fue el experimento más exitoso. En los cinco casos obtuvimos una cantidad considerable de ADN, pero considerando que no usamos enzimas, las proteínas se quedaron intactas, por lo tanto, lo que obtuvimos fue una mezcla de ADN y proteínas. Usando la sal, previnimos que el ADN se disolviese, y es posiblemente por esto por lo que obtuvimos estos resultados (Figuras 3 a 7) 6). La existencia de pectina es clara en algunos de los tubos de ensayos (Figuras 5 y En el segundo experimento, usamos simplemente detergente líquido, de marca blanca. Este fue el experimento más variable. Obtuvimos buenos resultados con el pimiento (Figura 8), y con los tomates cherry amarillos (Figura 9). Sin embargo, no se puede apreciar nada remarcable en los tubos de ensayos que contienen fresas, judías verdes y tomates cherry rojos (Figuras 10 a 13) Es posible apreciar una variación en el color de los líquidos (principalmente en el agua, pero también en el alcohol), en comparación con los colores del primer experimento. Esto es debido al color del detergente líquido. En el tercer experimento usamos Fairy de nuevo, pero esta vez sustrayendo la sal y añadiendo zumo de piña. Obtuvimos buenos resultados, pero de nuevo, observamos una increíble variación de color de los líquidos. Esta vez, la variación era incluso evidente entre los diferentes tubos de ensayos que contenían diferentes vegetales. Obtuvimos una buena cantidad de material genético, y presumiblemente no contiene demasiadas proteínas, debido a la acción de las enzimas. (Figuras 13 a 17) CONCLUSIONES Comparando los tres métodos (Figuras 18 a 23), podemos ver claramente que los mejores resultados fueron obtenidos usando el primer método, usando Fairy y sal. La sal juega un importante papel, ya que reduce la repulsión entre hebras de ADN y evita que este se disuelva en el agua. Comparando los vegetales, el que mejor resultado nos dio fue el pimiento. Es barato y fácil de conseguir, por lo que es una opción perfecta para todos aquellos que quieran realizar una extracción de ADN
Figura 1: Estructura detallada del jabón y de la grasa. Combinación de la grasa y el jabón. Figura 2. Estructura detallada de la pared celular. Figura 3. ADN de pimiento extraído usando Fairy y NaCl Figura 4. ADN de tomate cherry rojo extraído usando Fairy y NaCl Figura 5. ADN de judías verdes extraído usando Fairy y NaCl Figura 6. ADN de tomate cherry amarillo extraído usando Fairy y NaCl Figura 7. ADN de fresas extraído usando Fairy y NaCl
Figure 8. ADN de pimiento extraído añadiendo solamente una marca blanca de detergente líquido. Figure 8. ADN de tomate cherry amarillo extraído añadiendo solamente una marca blanca de detergente líquido. Figure 8. ADN de fresas extraído añadiendo solamente una marca blanca de detergente líquido. Figure 8. ADN de judías verdes extraído añadiendo solamente una marca blanca de detergente líquido. Figure 8. ADN de tomate cherry rojo extraído añadiendo solamente una marca blanca de detergente líquido. Figura 13. ADN de pimiento extraído usando Fairy y zumo de piña. Figura 14. ADN de tomate cherry rojo extraído usando Fairy y zumo de piña. Figura 15. ADN de judías verdes extraído usando Fairy y zumo de piña. juice.
Figura 16. ADN de tomate cherry amarillo extraído usando Fairy y zumo de piña. Figura 17. ADN de fresas extraído usando Fairy y zumo de piña. Figura 18. Tres tubos de ensayo con pimiento. De izquierda a derecha: Fairy + sal; marca blanca de detergente líquido; Fairy + zumo de piña. Figura 18. Tres tubos de ensayo con tomate cherry rojo. De izquierda a derecha: Fairy + sal; marca blanca de detergente líquido; Fairy + zumo de piña.
Figura 18. Tres tubos de ensayo con judías verdes. De izquierda a derecha: Fairy + sal; marca blanca de detergente líquido; Fairy + zumo de piña. Figura 18. Tres tubos de ensayo con tomate cherry amarillo. De izquierda a derecha: Fairy + sal; marca blanca de detergente líquido; Fairy + zumo de piña. Figura 12. Tres tubos de ensayo con fresas. De izquierda a derecha: Fairy + sal; marca blanca de detergente líquido; Fairy + zumo de piña.