¿Qué es el ADN?
El ácido desoxirribonucleico (ADN) es una larga cadena doble enrollada en forma de hélice y constituida por una secuencia de unidades elementales llamadas nucleótidos. Un nucleótido está formado por :
-Un hidrato de carbono con 5 carbonos que recibe el nombre de desoxirribosa.
-Una base nitrogenada. Esta puede ser de cuatro tipos: Adenina (A), Citosina (C), Guanina (G) y Timina (T).
-Ácido fosfórico.
Estructura ADN
La desoxirribosa y el ácido fosfórico se unen linealmente, formando dos largas cadenas que se enrollan en forma de hélice. Las base nitrogenadas se encuentran en el interior de la doble hélice.
Los nucleótidos están enfrentados en las dos cadenas de ADN por sus bases y forman una secuencia. Las bases son complementarias, ya que frente a Adenina siempre hay Timina y viceversa (A=T) y frente a Citosina siempre hay Guanina y viceversa (C=G).
El orden que adoptan la Adenina, Timina, Citosina y Guanina a lo largo de la cadena de ADN es lo que determina las instrucciones biológicas que establecen el color de ojos, de la piel, la altura... Una molécula de ADN consiste, pues, en dos secuencias muy largas de bases nitrogenadas complementarias representadas con las letras ACGT.
Tipos de ADN
- Autosómico nuclear: Está presente en los 22 pares de cromosomas que encontramos en todas las células del organismo, salvo en los gametos. La mitad de estos cromosomas se heredan de la madre y la otra mitad del padre.
- Cromosomas sexuales (XX,XY): El cromosoma X está presente en todas las personas y determina, junto con el Y, el sexo de los individuos, de modo que alguien será del sexo masculino si posee XY, y será del sexo femenino si posee dos cromosomas X.
El cromosoma Y solo lo poseen los varones, quienes lo heredan de su padre.
- Mitocondrial: Está contenido en las mitocondrias y la madre es la encargada de transmitirlo tanto a sus hijos como a sus hijas. Se conserva mejor que los otros tipos, por lo que se suele utilizar cuando se quiere analizar ADN en muestras muy antiguas y degradadas.
Proceso de análisis del ADN
1. Extracción
2. Amplificación
3. Electroforesis
4. Comparación
1. Extracción
El ADN se puede obtener de cualquier célula que posea núcleo. Una gota de sangre, un trozo de hoja, o un pelo, aunque no tenga raíz, son suficientes. La extracción se realiza mediante la aplicación de diversas técnicas, en función de la calidad y cantidad de este. En cualquier caso, se añaden reactivos que rompen las membranas celulares y liberan el ADN contenido en las células, limpiándolo de restos no deseados como proteínas y otros compuestos orgánicos.
2. Amplificación
Una vez seleccionados los fragmentos de ADN que interesan, a través de una técnica denominada Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR), se multiplican los fragmentos escogidos, obteniendo millones de copias.
3. Electroforesis
Mediante una descarga eléctrica se separan los fragmentos que hemos amplificado y, con la ayuda de potentes equipos automatizados, se visualizan los resultados en forma de bandas o picos.
4. Comparación
Se compara la secuencia obtenida en una determinada muestra con la de otra muestra de ADN y se observan las coincidencias para verificar si ambas secuencias pertenecen a la misma persona, corresponden a padre e hijo o no tiene ninguna relación.
Aplicaciones
El ADN continúa siendo objeto de estudio, y los resultados de la investigación se utilizan en muchas disciplinas. Entre las principales aplicaciones podemos hablar del Proyecto Genoma Humano, la Medicina Forense, las Bases de Datos Genéticas, la Ingeniería Genética y, dentro de esta última, la Terapia Génica y la Biotecnología.
PRÁCTICA
Materiales :
- Un plátano
- 250 ml de agua destilada
- Batidora
- Sal de mesa
- Hielo
- Champú o lavavajillas
- Cucharilla
- Tubo de ensayo
- Vaso para batir
- Matraz
- Alcohol etilico muy frío
- Vaso de precipitados
- Pibeta Pasteur
- Espátula
- Embudo para filtrar.
- Papel de filtro tipo cafetera .
Procedimiento :
1. Batir un plátano en 250 ml de agua destilada ( o mineral en su defecto, pero no del grifo) durante 15 a 20 segundos hasta obtener una papilla homogénea.
Al triturar el plátano , donde se rompen miltitud de células, obtenemos la papilla.
2. Por otra parte, en un vaso de precipitados pequeño se mezcla una cucharada de champú o lavavajillas (se rompen membranas)líquido con dos pizcas de sal de mesa. Después añadir 20 ml de agua destilada ala mezcla de champú y sal .
3. Añadir ahora tres cucharaditas del puré de plátano a lo anterior y mezclar con la espátula durante 5 ó 10 minutos evitando formar espuma. Durante este tiempo se pueden preparar los tubos de ensayo como se describe en el siguiente punto y discutir la acción que desempeñan el lavavajillas y la sal.
4. Preparar en un tubo de ensayo con alcohol etilico por cada grupo y poner a enfriar lo máximo que sea posible, por ejemplo en baño de agua con hielo. Mejor aún si se ha mantenido refrigerado hasta el momento de realizar la práctica.
5. Con los pasos anteriores hemos conseguido liberar el ADN en la disolución acuosa, la cual contendrá también diversos restos tisulares y celulares. Para eliminar estos restos dejamos filtrar la solución durante varios minutos en papel de filtro, filtro de cafetera o paño de algodón suave, hasta obtener unos 5 ml de filtrado.
6. Para precipitar el ADN separándolo de la disolución, se toma una parte del filtrado con una pipeta y se añade suavemente al tubo de ensayo que contiene alcohol muy frío. El filtrado, más denso que el alcohol y algo turbio, se deposita en el fondo del tubo. Deja reposat durante 2 ó 3 minutos sin moverlo en absoluto.
7. Veremos precipitar el ADN de color blanco en la interfase con el alcohol y ascender lentamente formando un grupo de aspecto algodonoso.
8. Podemos teñirlo añadiendo unas gotas de azul de metileno o verde de metilo al tubo.
Se puede extraer ADN del tubo recogiéndolo cuidadosamente con una varilla de vidrio o un instrumento similar que se hace girar lentamente.
9. Ahora se pone un poco de ese ADN sobre un portaobjetos y se tiñe de azul de metileno durante 3 minutos. Se limpia el porta y se lleva al microscopio para su observación.
10. Otra posibilidad es conservar el ADN obtenido por uno de los siguientes métodos:
- En un frasco bien cerrado con alcohol etílico al 50% o 70%.
- Dejándolo secar al aire extendido sobre papel de filtro.
OBJETIVO :
En esta práctica realizamos la extracción del ADN de las células de pulpa de plátano poniendo de manifesto se estructura fibrial y el extraordinario grado de arrollamiento, que permite el empaquetamiento en el núcleo celular de larguísimas cadenas de esta molécula
