1. *Estudiantesde IV Semestre de Zootecnia,Facultadde CienciasAgropecuarias,Universidadde
Cundinamarca.Sede Ubaté.
EXTRACCIÓN DE ADN VEGETAL
Bibiana Andrea Benavides Poveda* & Jhonny Steveen Peralta Castiblanco*
RESUMEN:
El ADN es una molécula que forma parte de todas las células y contiene información
genética utilizada en el desarrollo y funcionamiento de los organismos. En definitiva,
controla todos los procesos vitales para los seres vivos, además de ser el principal
componente de los cromosomas celulares. La extracción del ADN requiere de una serie de
etapas básicas para su correcto aislamiento de los demás componentes celulares: En primer
lugar, debe ejecutarse la lisis de la pared celular y la membrana plasmática para acceder al
núcleo de la célula. A continuación, debe realizarse la lisis de la membrana nuclear para
dejar libre el ADN. Los jabones utilizados como lava vajillas emulsionan con los lípidos de
las membranas celulares provocando la lisis de las mismas. El cloruro de sodio evita la
unión de las proteínas histonas al ADN y el bicarbonato de sodio neutraliza la acidez de la
solución. Por último, para aislar el ADN se debe realizar una precipitación en alcohol
puesto que las propiedades químicas de esta molécula le hacen soluble en agua, pero al
encontrarse en un medio de alcohol, este se desenrolla y precipita en la interfase entre el
alcohol y el agua. Además de permitir visualizar el ADN, el alcohol separa la molécula de
los otros componentes celulares, que son dejados en la solución acuosa. En la práctica de
laboratorio se consiguió realizar la extracción del ADN de muestras de origen tanto vegetal
como animal con éxito; utilizando este método artesanal.
INTRODUCCIÓN:
La extracción de ADN es de relevante importancia para la formación profesional del
zootecnista debido a que es posible realizar estudios en el campo de la biología molecular y
genética Precisamente es en la cadena de ADN donde se encuentra todo el código genético
de un organismo, por lo que las técnicas de secuenciación del ADN son esenciales para
obtener organismos con las características deseables que exprese su genotipo; por lo cual,
2. es necesario identificar las etapas básicas de los protocolos de extracción de ADN, realizar
la extracción de ADN de células vegetales y animales mediante procedimiento artesanal
homólogo al protocolo de extracción en laboratorio de biología molecular que es más
especializado así como complejo; pero el fundamento de la técnica viene a ser
prácticamente el mismo.
MARCO TEÓRICO:
El ADN es una macromolécula química, ésta pertenece al grupo de los ácidos nucleicos.
Forma los cromosomas del núcleo presentes en las células y es portador de la información
genética de cada individuo. El código genético es un lenguaje basado en combinaciones que
se pueden formar a partir de la guanina, timina, citosina y adenina, uracilo en vez de timina
en el ARN. Cualquier característica Biológica está determinada por su orden y forman un
triplete; cada triplete es una palabra cifrada o señal que conduce a un aminoácido. Este
constituye el material genético de los organismos y es el componente químico principal
presente en las células tanto animales como Vegetales controlando todos los procesos
vitales que en ella acontecen. (Castellanos).
Desde el punto de vista químico, el ADN es un polímero de nucleótidos, es decir, un
polinucleótido. Un polímero es un compuesto formado por muchas unidades simples
conectadas entre sí, como si fuera un largo tren formado por vagones. En el ADN, cada
vagón es un nucleótido, y cada nucleótido, a su vez, está formado por un azúcar (la
desoxirribosa), una base nitrogenada (que puede ser (A) adenina, (T) timina, (C) citosina y
(G) guanina) y un grupo fosfato que actúa como enganche de cada vagón con el siguiente.
Lo que distingue a un vagón
(nucleótido) de otro es, entonces, la base nitrogenada, y por ello la secuencia del ADN se
especifica nombrando sólo la secuencia de sus bases. (Elías, 2015).
Los ácidos nucleídos presentan propiedades fisicoquímicas importante en relación con sus
funciones de almacenamiento, transmisión (replicación) y expresión (transcripción y
traducción) de la información genética.
3. En los organismos vivos, el ADN se presenta como una doble cadena de nucleótidos, en la
que las dos hebras están unidas entre sí por unas conexiones denominadas puentes de
hidrógeno.
Las secuencias de ADN que constituyen la unidad fundamental, física y funcional de la
herencia se denominan genes. Cada gen contiene una parte que se transcribe a ARN y otra
que se encarga de definir cuándo y dónde deben expresarse. La información contenida en
los genes (genética) se emplea para generar ARN y proteínas, que son los componentes
básicos de las células, los
"ladrillos" que se utilizan para la construcción de los orgánulos celulares, entre otras
funciones.
Existen multitud de proteínas, como por ejemplo las histonas y los factores de
transcripción, que se unen al ADN dotándolo de una estructura tridimensional determinada
y regulando su expresión. Los factores de transcripción reconocen secuencias reguladoras
del ADN y especifican la pauta de transcripción de los genes. El material genético
completo de una dotación cromosómica se denomina genoma y, con pequeñas variaciones,
es característico de cada especie. (Eureka).
ANTECEDENTES
El ADN fue identificado inicialmente en 1868 por Friedrich Miescher, biólogo suizo, en los
núcleos de las células del pus obtenidas de los vendajes quirúrgicos desechados y en el
esperma del salmón. Él llamó a la sustancia nucleína, aunque no fue reconocida hasta 1943
gracias al experimento realizado por Oswald Avery. La estructura del ADN es una pareja
de largas cadenas de nucleótidos. La estructura de doble hélice del ADN fue descubierta en
1953 por James Watson y Francis Crick. Una larga hebra de ácido nucleico está enrollada
alrededor de otra hebra formando un par entrelazado. (Urbina, 2015).
FUNDAMENTO:
El DNA se encuentra en el interior del núcleo de las células eucariotas rodeado de proteínas
(histonas) que lo mantienen unido y compactado. Para poder aislarlo y observarlo se deben
deshacer la membrana plasmática y la envoltura nuclear y también se precisa la
desnaturalización de las proteínas. (Martín, 2015).
4. La extracción de ADN requiere una serie de etapas básicas. En primer lugar, tienen que
romperse la pared celular y la membrana plasmática para poder acceder al núcleo de la
célula. A continuación, debe romperse también la membrana nuclear para dejar libre el
ADN. Por último, hay que proteger el ADN de enzimas que puedan degradarlo y para
aislarlo hay que hacer que precipite en alcohol. (Molina, 2012).
La función de cada uno de los reactivos se define así:
Agua: Es el disolvente empleado para casi cualquier tipo de disolución, incluida
esta. (Eureka).
Alcohol (C2H6O): Para aislar el ADN hay que hacer que precipite en alcohol. El
ADN es soluble en agua, pero cuando se encuentra en alcohol se desenrolla y
precipita en la interface entre el alcohol y el agua. Además de permitirnos ver el
ADN, el alcohol separa el ADN de otros componentes celulares, los cuales son
dejados en la solución acuosa. (Ciencias de la Naturaleza, 2016).
Bicarbonato de sodio (NaHCO3): El bicarbonato neutraliza la acidez de la
disolución consiguiendo un pH neutro. (Eureka).
Detergente: Las membranas de las células están formadas por dos capas de lípidos
con proteínas transmembrana a través de estas. El detergente ayuda a romper la
bicapa de fosfolípidos de las membranas plasmáticas y la envoltura nuclear. Los
lípidos de la membrana se descomponen debido al detergente que deshace las
uniones que mantienen la membrana junta. Cuando el detergente se pone en
contacto con los lípidos éstos se separan de la membrana rompiéndola. La estructura
de los lípidos es similar a la del detergente y eso hace que se combinen, formando
una burbuja de detergente y lípidos. (Martín, 2015).
Sal (NaCl): En disolución actúa disminuyendo la solubilidad de las proteínas, lo
que hace que precipiten y se separen más fácilmente del ADN. (Padilla, 2010).
6. ANÁLISIS DE RESULTADOS:
Realizado el procedimiento para el proceso de extracción y aislamiento del ADN en la
muestra vegetal utilizada en este caso para Fragaria (Fresa) con el método artesanal para
esta práctica.
Primero se maceró la muestra (Fragaria) con la utilización de un mortero y se procedió a
un filtrado para descartar residuos sólidos de la muestra-, obteniendo así un licuado casi
completamente líquido denominado lisado celular. (Fig. 1).
Figura 1: Lisado celular obtenido en el primer paso.
Para la preparación de la solución buffer se añadieron determinadas cucharadas según se
citaba en la literatura, pero al poseer equipo especializado para la determinación de masa de
un reactivo se realizó una medición de este peso utilizando una balanza analítica. Los
resultados son los siguientes:
7. Tabla 1: Cantidad de reactivo agregado en la solución buffer.
REACTIVO CANTIDAD
PESO DEL VIDRIO
RELOJ (gr)
PESO
TOTAL (gr)
PESO
NETO (gr)
Cloruro de Sodio.
Dos cucharas
razas
21* 32,1 11,1
Bicarbonato de
Sodio.
Seis
cucharadas
razas
21* 33,68 12,68
*El pesaje de ambos reactivos se realizó en el mismo vidrio reloj.
El peso neto de cada reactivo al ser muy cercanos, aproximando al Cloruro de Sodio a una
cantidad de 11gr y al Bicarbonato de Sodio 13gr. Posiblemente se añadió poco Bicarbonato
teniendo en cuenta su relación 3:1 con la Sal; en definitiva, el Bicarbonato debió arrojar un
resultado de peso neto algo mayor al adicionado.
El otro reactivo esencial utilizado fue el jabón de lava vajilla del cual se agregaron 8 ml
medidos con la utilización de una pipeta con succionador.
Este problema en la solución buffer (Fig. 2), obtenida con la dilución de 250ml de Agua
Destilada y la cantidad de solventes en el frasco Schott, ocasionó una posible acidificación
moderada del medio lo que disminuyó la viscosidad del material genético; esto provocado
por falta de Bicarbonato en la disolución.
Figura 2: Solución amortiguadora en el frasco Schott.
8. A continuación, se realizó la solubilización de la membrana en donde se tomaron 10ml de
la muestra y 20ml de la solución amortiguadora, luego se mezclaron en un matraz (Fig. 3),
utilizando una agitación constante durante 5’ para conseguir así una solubilización parcial
de la membrana.
Figura 3. Proceso de solubilización de la membrana por agitación en el matraz.
Finalmente, luego de esperar 10’ El ADN se había precipitado y podría ser extraído en una
caja de Petri utilizando un Asa. (Fig. 4).
Figura 4. Material genético obtenido de Fragaria.
9. CONCLUSIONES:
Al realizar el procedimiento adecuadamente, resulta que las fibrillas de ácidos nucleicos,
tanto ADN como ARN comienzan a emerger, de un color blanco precipitado por sobre el
alcohol. Con ayuda de un asa se obtiene y extrae del tubo de ensayo el material genético
aislado en el procedimiento.
En el caso para el ADN de la Muestra Vegetal (Fragaria) se consiguió realizar el
aislamiento con éxito obteniendo el precipitado esperado, pero no con la viscosidad óptima
para su extracción del tubo de ensayo con el asa. Debido a la acidificación que sufrió el
medio por la poca aplicación de Bicarbonato de Sodio para la realización de la solución
buffer.
Referencias
Castellanos,C.(s.f.). Academia.edu. Obtenidode
https://www.academia.edu/17019047/INFORME_EXTRACCION_DE_ADN
Cienciasde laNaturaleza.(04de Marzo de 2016). CienciasNaturales. Obtenidode
http://cienciasnaturales.iesvegadelturia.es/wp-content/uploads/2016/03/4.-
Extracci%C3%B3n-de-ADN.pdf
Elías, H. C. (2015). El diseño inteligente: Aminoácidos. MéxicoD.F:McGraw Hill.
Eureka.(s.f.). Práctica la Genética. KutxaBank:KutxaBank.
Martín, L. M. (aBRIL de 2015). GeneticaUAB. Obtenidode
http://genetica.uab.cat/base/documents/genetica_gen/Laura%20Mart%C3%ADnez%20M
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Molina,A.(17 de Marzo de 2012). AlexaMolinaValenzuela.blogspot.com.co. Obtenidode
http://alexamolinavalenzuela.blogspot.com.co/2012/03/practica-numero-1-extraccion-
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Padilla,J.F.(12 de Mayo de 2010). MedicinaJoven.com.Obtenidode
http://www.medicinajoven.com/2010/05/como-extraer-adn-de-forma-casera.html
Urbina,A. O. (11 de Noviembre de 2015). SlideShare. Obtenidode
https://es.slideshare.net/johnnyocanabegabt/prctica-10-extraccin-de-adn