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UNIVERSIDAD DE SONORA DIVISIÓN DE CIENCIAS BIOLÓGICAS DE LA SALUD CAMPUS CAJEME LICENCIATURA EN MEDICINA Laboratorio Bioquímica Médica Martes 9:00- 11:00 Práctica #2 “Extracción de ADN de las fresas” Equipo 5 Padilla Benitez DIego Joel Parra Cota Daniel Ramirez Encinas Eduardo 30 de enero del 2021 cd. Obregon Sonora Actividad Previa 1.- Introducción del ADN y sus componentes. En esta práctica se realizó una extracción de ADN de las fresas, el ácido desoxirribonucleico (ADN) es un ácido nucleico que contiene toda la información genética hereditaria que sirve de “manual de instrucción” para desarrollarnos, vivir y reproducirnos, el ADN se encuentra en el núcleo de las células, aunque una pequeña parte también se localiza en las mitocondrias, de ahí los términos ADN mitocondrial y ADN nuclear, el ADN como ácido nucleico está compuesto por estructuras más simples, las bases nitrogenadas. Estas son 4: Adenina, guanina, citosina, timina.Universidad Internacional de Valencia. (s. f.). En pocas palabras, el ADN es un ácido nucleico, específicamente desoxirribonucleico, éste contiene en su núcleo toda la información genética, esta va a determinar nuestras características, y esta información genética es hereditaria, el orden, o la secuencia, de las bases va a determinar la información genética. El ADN está formado por unos componentes químicos básicos denominados nucleótidos. Estos componentes básicos incluyen un grupo fosfato, un grupo de azúcar y una de cuatro tipos de bases nitrogenadas alternativas, para formar una hebra de ADN, los nucleótidos se unen formando cadenas, alternando con los grupos de fosfato y azúcar, en el caso de los seres humanos , la colección completa de ADN, o el genoma humano, consta de 3 mil millones de bases organizadas en 23 pares de cromosomas, y conteniendo alrededor de 20,000 genes. NHGRI. (2019). Esto quiere decir que el componente básico o la unidad básica que forma al ADN es el nucleótido, las bases como se mencionó anteriormente, pueden ser de 4 tipos: Adenina, citosina, timina y guanina, nombradas normalmente como A, C, T, G. Y el orden en que se combinen una después de la otra, es lo que codifica la información genética, estas bases se aparean de esta forma: C-G A-T en cada unión hay enlaces de hidrógeno en el apareamiento de C-G hay 3 enlaces de hidrógeno y en la T-A hay solo 2, es dextrógiro, de tipo B, de doble enlace, cada vuelta que da la doble hélice se encuentran 10 pares de bases y la vuelta dextrógira mide 34 Armstrong, el ser humano tiene unos 20,000 genes en 23 pares de cromosomas, el padre da 23 cromosomas y la madre otros 23, siendo así 23 pares. 2.- Describe qué papel juega el cloruro de sodio y la adición del detergente en esta práctica El cloruro de sodio te permite separar el DNA de las histonas con esto te da una mejor claridad y calidad para observar el DNA, el detergente va actuar en la célula rompiendo su membrana celular compuesta de una bicapa de fosfolípidos dejando su DNA al exterior. 3.- Para qué crees que sirve el alcohol al verterlo en el procedimiento de la extracción del ADN Para separar los componentes celulares como los otros organelos y así queda aislado todos los componentes celulares y se puede observar mejor. Cuestionario 1.- ¿Podría extraer ADN de otros materiales? Si ¿De cuáles? Preferiblemente en una extracción casera es de la fresa (la que se está llevando acabo en esta practica por que es donde se ve mejor el DNA) pero también se puede de otros materiales vegetales como el kiwi (Actinidia chinensis) o plátanos (Musa sp). 2. –¿Podría distinguir a simple vista el ADN de distintos seres vivos? No ¿Por qué? El DNA es una molécula tan pequeña que no se puede observar a simple vista, se expresa en miles de bases o kb. 1kb es igual a .34 micras y la molécula del ADN de un milímetro está formada por 3000 kb. (tres millones de bases) 3.- Cuál es la función del jabón líquido en la extracción de ADN El detergente es una micela, tiene acción hidrofóbica e hidrofílica, disolviendo grasas o lípidos, la membrana celular está compuesta de una bicapa de fosfolípidos y al entrar en contacto con el jabón rompe la membrana celular permitiendo la salida del DNA al exterior. 4.- Qué es la extracción del ADN La extracción de ADN (ácido desoxirribonucleico) a partir de material biológico (saliva, sangre, vegetales) es una actividad práctica que se realiza en eventos de divulgación científica. Habitualmente esta actividad se centra en mostrar la sencillez de los métodos claves de la biotecnología, se trata de una práctica interdisciplinaria ya que relacionas Química, Física y Biología. 5.- Para qué se realiza el macerado de la muestra biológica Esto se realiza con el fin de estudiar los distintos elementos de los tejidos vegetales por ejemplo: cutícula, vasos conductores, morfología de elementos esqueléticos de los vegetales entre otras cosas. Esto permite un estudio “aisladamente” unido al estudio anatómico de los cortes longitudinal, transverso dándonos una visión más real y completa de los constituyentes celulares. 6.- ¿Cuál es la función del Ácido Tricloroacético? Este ácido tricloroacético es un ácido orgánico, derivado del ácido acético, ampliamente utilizado en bioquímica por su propiedad de precipitar macromoléculas, como proteínas, principalmente ácido desoxirribonucleico (DNA) al igual que ácido ribonucleico (RNA). 7.- Cuál es la función de las sales. La sal en disolución actúa disminuyendo la solubilidad de las proteínas, esto hace que precipitan y se separen más fácilmente el ADN de las histonas para poder obtenerlo con una mayor pureza. 8.- Realiza un dibujo de la acción del detergente sobre las células. 9.- Investiga y explica brevemente en qué consiste la electroforesis. Es una de las metodologías más utilizadas en el laboratorio en todo lo relacionado con el trabajo con ácidos nucleicos. Mediante la electroforesis podemos separar fragmentos de ADN y ARN en función de su tamaño, visualizarlos mediante una sencilla tinción, y de esta forma determinar el contenido de ácidos nucleicos de una muestra, teniendo una estimación de su concentración y grado de entereza. Podemos además extraer del gel los fragmentos de ADN que sean de interés, para posteriormente utilizarlos en diferentes aplicaciones. Experimento casero (video) Link del video: https://youtu.be/YE8GxzC6GTc https://youtu.be/YE8GxzC6GTc Discusión de Resultados El ADN como dijimos antes, está compuesto por nucleótidos, que son un par de bases nitrogenadas, un grupo fosfato y un azúcar, al estar investigando, nos pudimos dar cuenta que el jabón es muy importante en el proceso, ya que este ayuda a disolver las membranas celulares y que, la sal se utiliza para romper las cadenas de proteínas que unen los ácidos nucleicos y esto va a liberar las cadenas, en otras palabras, la sal va a formar iones que rodean a las moléculas de ADN y neutralizan su carga negativa y otroelemento muy importante es el alcohol, este básicamente nos va a servir para aislar el ADN del resto del material que se generó, una vez ya finalizado todo el proceso, el ADN es la sustancia blanquecina que pudimos observar a simple vista en la mezcla. (Padilla Benítez) Detectamos que el alcohol es un elemento muy importante. “elemento clave” que es el que va separar el DNA por solubilidad, tomando en cuenta que el DNA está compuesto por dos cadenas de nucleótidos, dextrógira y apareandose con cuatro bases nitrogenadas: Citosina-Guanina y Adenina-Timina, en los resultados vemos al DNA como una nata blanca que está por arriba, “flotando” por encima del producto.Las investigaciones han detectado que el ADN de las fresas tiene cuatro copias más que el del ser humano, siendo un “octoploide” por consiguiente es mucho más fácil de separar y observar a simple vista, gracias también al jabón utilizado encargado de romper la membrana celular y dejar que saliera a la superficie el DNA del resto del material. Por lo general es muy difícil observar ADN como tal, comúnmente lo que se llega a observar por el microscopio es “heterocromatina” siendo las regiones de la cromatina más compactas, condensadas que se tiñen fuertemente con coloraciones para el ADN. (Parra Cota) La extracción de ADN requiere una serie de etapas, primero es necesario romper 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. El ADN de las fresas tiene 4 veces más copias que el humano, es octoploide por lo cual es mucho más fácil de separar y observar a simple vista. El jabón líquido que utilizamos, rompe las células exponiendo al ADN, la sal diluida en agua forma iones que rodean a las moléculas de ADN y neutralizan su carga negativa y el alcohol sirve para aislar el ADN del resto del material, en cuestión de resultados podemos observar en la imagen anterior la reacción producida por los elementos previamente mencionados , una ligera capa de lo que podríamos decir que es el ADN (Ramirez Eduardo). Conclusión Podemos concluir que las fresas son una fruta muy buena para hacer este experimento, investigando sus características sabemos que son octoploides, es decir, tienen ocho juegos idénticos de cromosomas, y esta característica hace que el ADN de la fresa sea fácil de extraer y de ver. El hecho de estudiar las moléculas del ADN, nos va a permitir en un futuro que podamos hallar o diagnosticar mutaciones existentes en nuestros pacientes, identificar enfermedades hereditarias familiares, y en base a esto saber que tan susceptible es la persona a contraer cierta enfermedad, en conclusión el poder ver el ADN será de mucha ayuda y es de gran importancia en el ámbito médico en el que estaremos en un futuro no muy lejano. (Padilla Benítez). Con esto se concluye que gracias a la práctica elaborada de extracción, se observa bastante material ADN que se puede ver a simple vista. Ya comentado por el maestro Mario Hiram, es mucho más eficaz la extracción de ADN en fresas que en cualquier otra fuente,debido a la suavidad de las fresas que son fáciles de romper y lo más importante que contienen un octoploide de cadenas de ADN, lo que en el experimento se ve de blaco y muy abundante. Esta práctica casera es muy fácil de llevar a cabo y muy a la medida de nuestros materiales, por ejemplo no ocupamos en este caso de un microscopio para observar el DNA, no ocupamos de probetas, porta objetos, entre otros materiales por el hecho de ser casera y muy efectiva. ( Parra Cota) en conclusión, La extracción o aislamiento del ADN es un proceso que se realiza para recoger material genético para posteriores análisis moleculares o análisis forenses, podemos recalcar que la práctica realizada fue un éxito,demostrando así la facilidad con la que se extrae el ADN proveniente de una fresa debido a que estas poseen gran suavidad, gracias al procedimiento previamente realizado obtivimos como respuesta una material viscoso de color blaquesino residual. La extracción consiste en separar el ADN de otros componentes celulares con el fin de poder estudiarlo o manipularlo. En la investigación biomédica el ADN se utiliza para analizar a pacientes con diferentes padecimientos como enfermedades genéticas, cáncer, infecciones, etc. (Ramirez Eduardo). Bibliografía Fierro, F. F. (2014). Electroforesis de ADN. Herramientas moleculares aplicadas en ecología: aspectos teóricos y prácticos, 27. Marcos-Merino, J. M., Gallego, R. E., de Alda, O., & Gómez, J. (2019). Extracción de ADN con material cotidiano: desarrollo de una estrategia interdisciplinar a partir de sus fundamentos científicos. Educación química, 30(1), 58-69. Mosquera, R. V. (2005). Marcadores moleculares y la extracción de ADN. Biotecnología en el Sector Agropecuario y Agroindustrial: BSAA, 3(1), 14-18. NHGRI. (2019). Ácido desoxirribonucleico (ADN). Genome.gov. https://www.genome.gov/es/about-genomics/fact-sheets/acido-desoxirribonucleico#:%7E:tex t=El%20ADN%20est%C3%A1%20formado%20por,tipos%20de%20bases%20nitrogenadas %20alternativas.7 Romero Pereda, E. I., & Mejía Saldaña, V. (2017). Determinación del valor nutritivo de carne y macerado de larvas de Rhynchophorus palmarum L.“suri”, procedentes de Moyobamba–Región de San Martín. Trejo, M. J. G., Viveros, A. L., & González-Salinas, S. (2018). Historia y estructura del adn. tepexi Boletín Científico de la Escuela Superior Tepeji del Río, 5(10). Universidad Internacional de Valencia. (s. f.). ADN y ARN concepto, diferencias y funciones | VIU. VIU. https://www.universidadviu.com/int/actualidad/nuestros-expertos/adn-y-arn-concepto-diferen cias-y-funciones https://www.genome.gov/es/about-genomics/fact-sheets/acido-desoxirribonucleico#:%7E:text=El%20ADN%20est%C3%A1%20formado%20por,tipos%20de%20bases%20nitrogenadas%20alternativas.7 https://www.genome.gov/es/about-genomics/fact-sheets/acido-desoxirribonucleico#:%7E:text=El%20ADN%20est%C3%A1%20formado%20por,tipos%20de%20bases%20nitrogenadas%20alternativas.7 https://www.genome.gov/es/about-genomics/fact-sheets/acido-desoxirribonucleico#:%7E:text=El%20ADN%20est%C3%A1%20formado%20por,tipos%20de%20bases%20nitrogenadas%20alternativas.7 https://www.universidadviu.com/int/actualidad/nuestros-expertos/adn-y-arn-concepto-diferencias-y-funciones https://www.universidadviu.com/int/actualidad/nuestros-expertos/adn-y-arn-concepto-diferencias-y-funciones
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