viernes, 23 de marzo de 2012

EXTRACCIÓN Y SEPARACIÓN DE DNA


PRACTICA EXTRACCIÓN Y SEPARACIÓN DE DNA


ANTECEDENTES

Además del agua, los carbohidratos, las proteínas y los lípidos, los seres vivos están constituidos por otras moléculas que, aunque en menor cantidad, desempeñan funciones muy importantes.
Los ácidos nucleícos (DNA y RNA) son biomoléculas solubles en agua que desempeñan funciones diversas. Son moléculas complejas producidas por las células vivas; son esenciales para todos los organismos vivo. Estas moléculas gobiernan el desarrollo del cuerpo y sus características específicas, ya que proporcionan la información hereditaria y ponen en funcionamiento la producción de proteínas.


OBJETIVÓ

Extraer DNA y rna de tejidos animales o vegetales e identificarlos como tales.



MATERIAL

1.-T ubos de centrifuga 1ml
2.-Tubos de ensayo de 5ml
3.-Centrifuga
4.-Micropipetas de 1000 y 200 ul
5.-Agua destilada estéril (20 ml para todos)
6.-Etanol al 100% frio (20 ml es suficiente)
7.-NaCL 3M
8.-Buffer de extracción de ADN (Urea, NaCl, EDTA, 20 ml es suficiente para todos)
9.-Fenol/cloroformo/isoprapol frio (20 ml es suficiente para todos)
10.-Mortero y pistilo
11.-Aguacate, cacahuate, hojas, carne, hígado, sangre.
12.-Papel aluminio
13.-Cleenpack
14.-Guantes



PROCEDIMIENTO

A)   Rompimiento de membranas y paredes celulares.

Toma una muestra de tejido (5 gr. Aprox.) que hayas elegido y homogeneízalo, es decir muélelo con el mortero, si el tejido es muy duro licúalo en seco.

B)   Digestión.

Coloca tu muestra molida (1 gr. Aprox.) en un tubo de eppendorf de 1 ml y agrégale el Buffer de extracción (tris-HCL 0.005 M, EDTA 0.02 M, NaCl 0.35 M, Urea 7 M) a temperatura de cuarto (500 ul Aprox.).

Cuando hayas agregado el Buffer de extracción a tu muestra, agítala e incúbala por 10 minutos con agitación esporádica. 

      C)   Separación de Proteinas, Carbohidratos y Lípidos.
   
A la mezcla que tienes en un tubo de ensayo agrégale 500 ul. De Fenol/cloroformo/isopropanol frio usa guantes y no inhales los vapores.

Agita vigorosamente en Vortex, cuidando que no se tire el contenido del tubo, deja reposar a temperatura ambiente por 5 minutos.

Extrae la fase acuosa (500 ul Aprox.) con una micropipeta. Si no se separan las fases centrifuga a 3000 rpm por 10 min. Ten cuidado de equilibrar la centrifuga.

Extrae la fase acuosa superior una vez centrifugada.




































CONCLUSIÓN

El resultado de esta  indagación se obtuvo mediante esta prueba de extracción de hígado de pollo y sangre de humano, se pudo observar la diferenciación que existe entre el DNA del higado y la sangre , la cual en esta muestra se identifico la fase que hay entre los carbohidratos, lípidos y proteínas las cuales mediante los tubos de ensayo pude prestar atención a cerca de la diferencia que se obtenía de esta espécimen del ADN, los cuales hubo separación de las proteínas y separación de lípidos así como la apartamiento de carbohidratos. Este modelo se logró obtener mediante una centrifuga la cual contenía diferentes tipos de reactivos los cuales dieron resultados diferentes, que se pudieron distinguir en clases con las demás muestras de los demás compañeros del equipo en el que algunos solamente pudieron adquirir proteínas, lípidos e viceversa ya que en algunas muestras eran desiguales a los de los demás equipos por que eran diferentes tejidos.
Para alcanzar este resultado se realizo en un material de”DAIGGER” Vortex Genie 2, en el que se pusieron las muestras para ser disueltas por este equipo, después se pudo llevar al proceso de centrifugación en el que hubo separación de las proteínas, como lípidos y carbohidratos.


1.-Investiga por que el DNA en solución se precipita en presencia de un alcohol frio.

El DNA y ortos componentes celulares, como lípidos, azucares y proteínas, se disuelven en una solución de lisis. El AND tiene carga negativa debido a los grupos fosfato de su estructura, y esta carga eléctrica es lo que hace soluble a esta molécula. Cuando se añada sal al a muestra, los iones sodio con carga positiva son atraídos por las cargas negativas de ADN, neutralizando la carga del ADN. Esto permite a las moléculas de ADN unirse en vez de repelerse entre sí. La adición de alcohol frio precipita el ADN dado que es insoluble en altas concentraciones de sal y alcohol. El ADN precipitado forma unas finas hebras blancas y visibles en el límite de separación de la fase de alcohol mientras que el resto de las sustancias permanecen disueltas.

2.-Como separamos e nuestra muestra el DNA del RNA.

Si en nuestra muestra necesitamos uno de los dos modelos le ponemos una enzima que ayude a degradar a la otra (DNAsas o RNAsas), para prepararos se puede utilizar dos tipos de métodos los cuales se pueden manejar:
1.- centrifugación en gradiente de cloruro de cesio (separa por densidad).
2.- cromatografía de exclusión molecular (poseen distintos tamaños).
Sé que existen más métodos que se podrán utilizar pero como referencia madamas podremos utilizar uno de estos dos.

3.-¿Cuál es la función del cloroformo?

Como ya saben el cloroformo de formula molecular CHCI es un compuesto químico que es usado como reactivo relajante por lípidos orgánicos, este reactivo es usado para dormir a personas con periodos muy cortos. Es comúnmente utilizado en el área de biología molecular para varios procesos, como l extracción de ADN delisados celulares.

4.-¿Cómo podrías cuantificar la cantidad de ADN de tu muestra?

La cuantificación es un sitio donde se valora la calidad de ADN y cantidad de ADN obtenido durante el proceso de extracción y purificación del ADN.
Se llevaría el proceso en el área de cuantificación: solo después de que el ADN de la muestra ha sido aislado, la cantidad y calidad podrá determinarse con precisión. La determinación de la cantidad de ADN en una muestra es esencial para la mayoría de los ensayos basados en PCR, ya que concentraciones de ADN relativamente bajas permite que se desarrolle mejor la amplificación de los sitios de interés. La cuantificación del ADN de muestra de referencia (sangra) se realiza mediante un equipo Nanodrop marca Thermo y para la cuantificación del ADN extraído de muestras forenses como tejido muscular, huesos, tejidos embebidos en parafina, células espermáticas  en caso de violoaci0on, etc.
Es utilizada un técnica más sensible como en la que se desarrolla en el pcr Tiempo Readl marca Applied Biosystems, permitiendo conocer la concentración del ADN que se obtuvo posteriormente al proceso de extracción, es un ensayo que monitores el producto de PCR mientras tiene lugar la amplificación, analiza ciclo a ciclo los cambios en la señal de florescencia generados durante las tres fases de la PCR.

5.- ¿Cuál es la función y la importancia del ADN en los organismos?

El ADN es el que contiene el mensaje genético para toda la función y organización celular. Es, en definitivo, la molécula que controla todos los procesos vitales para los seres vivos, además de ser el principal constituyente de los cromosomas celulares. Es el material genético de todos los organismos celulares y casi todos los virus. Llaqué el ADN se encarga de llevar la información necesaria para dirigir la síntesis de proteínas y la replicación. Se concreta como síntesis de proteína a la producción de las proteínas que necesita la célula o el virus para realizar su actividad y desarrollarse.la replicación como sabemos es el conjunto de reacciones por medio de los cuales el ADN se copia así mismo cada vez que una célula o un virus se reproduce y se transmite a la descendencia la información que contiene. En casi todos los organismos celulares el ADN esta organizado en forma e cromosomas, situados en el núcleo de la célula.






PRACTICA


  INSTITUTO TECNOLÓGICO DE CD. ALTAMIRANO GRO 
LIC: BIOLOGÍA

MATERIA: BIOLOGÍA MOLECULAR
UNIDAD IV
REPLICACIÓN DEL ADN


PRACTICA 
"EXTRACCIÓN Y SEPARACIÓN DE DNA"

ALUMNA 
LIZBETH ROJAS AVILA

SEMESTRE Y GRUPO:
VI SEMESTRE “A”

NOMBRE DEL PROFESOR:
FRANCISCO JAVIER PUCHE ACOSTA


CD.ALTAMIRANO, GRO.                  23/MARZO/2012

lunes, 19 de marzo de 2012

CONCLUSIÓN

CONCLUSIÓN

El proceso efectivo de la duplicación de ADN se conoce como división celular. En este bloque se identificaron las diferencias entre la replicación en células eucariontes y procariontes, así como el control genético de la replicación, en este proceso para llevarse a cabo esta replicación: se desarrolla el ADN y se rompen los puentes de hidrogeno por medio de enzimas (HELICASAS), este separa la dos cadenas de nucleótidos y conforme se abre la molécula de ADN, las bases de los nucleótidos libres se unen en cadenas sencillas y posteriormente se forman enlaces entre los fosfatos y los azucares de los nucleótidos, dando como resultado dos copias idénticas de la molécula original del ADN.

Matthew Meselson Y Franklin W Stahl. Diseñaron el experimento para determinar el método de la replicación del ADN, mediante tres modelos de replicación que ellos diseñaron:
1.-Replicacion Conservativa.
2.-Replicacion Semiconservativa.
3.-Replicacion Dispersa.

En este módulo se igualo el mantenimiento “PCR” Reacción en cadena polimerasa: Es utilizado en un material de  Termociclador que calienta y enfría la reacción en tiempos cortos. El proceso de “PCR” incluye 3 pasos primordiales que se repiten 25 tiempos o más:

* Desnaturalización
*Apareamiento o “anneling”
*Extensión 

REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA

REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA

1.- http://es.wikipedia.org/wiki/Replicaci%C3%B3n_de_ADN
2.-http://www.ucm.es/info/genetica/grupod/Replicacion/Replicacion.htm#Inicio
3.-http://genemol.org/biomolespa/Enzimas/replication.html
4.-http://minnie.uab.es/~veteri/masters/Tema%202%20-%20Genoma-proc.pdf
5.- http://genemol.org/biomolespa/Enzimas/replication.html
6.- http://es.wikipedia.org/wiki/Saccharomyces_cerevisiae
7.-http://bioserv.fiu.edu/~biolab/labs/genetics/dna%20processes.htm
8.-http://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_en_cadena_de_la_polimerasa
9.-http://www.ibt.unam.mx/sintesis/
10.-http://books.google.com.mx
11.-http://www.efn.uncor.edu/dep/biologia/intrbiol/adntema3.htm
12.-http://normaverobiologia.webs.com/
13.-bioligy.uprm.edu/labs/genetica/pcr.ppt-Puerto Rico





martes, 6 de marzo de 2012

4.4.1 SECUENCIACIÓN DEL ADN


4.4.1 SECUENCIACIÓN DEL ADN



Unidad de Síntesis y Secuenciación de DNA (USSDNA), fue creada para ofrecer servicios altamente especializados de síntesis química de oligonucleótidos y secuenciación de DNA a la comunidad académica del propio Instituto, con estándares de calidad iguales o superiores a los ofrecidos en el extranjero, pero sobretodo, con una respuesta más rápida en ambos servicios. Actualmente ofrecemos ambos servicios a toda la República Mexicana.             


  • SECUENCIACIÓN DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS


La introducción de métodos rápidos de secuenciación a finales de los años 70 representó un cambio importante en los estudios sobre el DNA Existen TRES métodos de secuenciación de los ácidos nucleicos. Uno de ellos (Maxam y Gilbert) utiliza reactivos químicos a fin de cortar el DNA a nivel de bases específicas. El otro se denomina enzimático, de terminación en cadena o didesoxi (Sanger, Nicklen y Coulson). Y actualmente el método automatizado con lectores laser de capilaridad. El fin de ambos es conseguir la secuencia completa de cada una de las bases que constituyen un fragmento de ácido nucleico. 

  • MÉTODO QUÍMICO 

En el método químico un fragmento de DNA se marca en uno de sus extremos con P o S radiactivo por acción de la enzima polinucleótido quinasa. Ambos extremos se separan por la acción de una enzima de restricción. El paso siguiente consiste en romper estos fragmentos, no más de una o dos veces por molécula, con reacciones químicas específicas para cada una de las cuatro bases. Haremos cuatro alícuotas y trataremos cada una de ellas con un compuesto químico que modifique una de las cuatro bases, aproximadamente una vez por molécula de DNA. El tratamiento posterior con piperidina producirá la rotura de la cadena allí donde la base había sido alterada.


 
 Posteriormente se analizan los fragmentos en geles desnaturalizantes. 

 Actualmente para el marcaje se utilizan cuatro fluorocromos distintos: fluoresceína, NBD (4-cloro-7nitrobenceno-2oxal-diazol), tetrametilrodamina y rojo texas, uno para cada base. . Una vez conjugados a cuatro alícuotas del cebador, se procede a la extensión del iniciador e interrupción con didesoxi. 


Geles de secuenciación
 

  • MÉTODO ENZIMÁTICO 

Método enzimático de terminación de cadena o método didesoxi de Sanger:

Para obtener la secuencia de bases nitrogenadas de un segmento de ADN por el método enzimático de terminación de cadena, se necesitan los siguientes compuestos:
El ADN molde o segmento de ADN que se desea secuenciar. Para poder secuenciar un segmento de ADN, previamente se necesita tener gran cantidad de ese fragmento, y por tanto, hay que clonarlo en un vector apropiado. Además, debe estar en estado de hélice sencilla.
Un enzima que replique el ADN, normalmente la ADN Polimerasa I del bacteriófago T4. La ADN Polimerasa I del fago T4 emplea como molde ADN de hélice sencilla y siguiendo las reglas de complementariedad de las bases nitrogenadas va añadiendo nucleótidos a partir de un cebador o "primer".
Un cebador o "primer" que suele ser un oligonucleótido corto de alrededor de 20 bases de longitud necesario para que la ADN polimerasa I comience a añadir nucleótidos por el extremo 3' OH. Este cebador debe poseer una secuencia de bases complementaria a la del fragmento de ADN que se desea secuenciar. Debido a que la secuencia de nucleótidos del segmento que se quiere secuenciar es desconocida, se emplea un "primer"  con secuencia complementaria al vector empleado para clonar el fragmento de ADN, además, este cebador procede de una región del vector muy cercana al punto de inserción del ADN problema  cuya secuencia se conoce. El "primer" utilizado suele marcarse radiactivamente.
Los cuatro nucleótidos trifosfato (dATP, dCTP, dGTP y dTTP). A veces en vez de marcar radiactivamente el cebador, se marca radiactivamente uno de los cuatro nucleótidos trifosfato en cada reacción. 





Por último, se necesitan nucleótidos didesoxi (ddATP, ddTTP, ddCTP y ddGTP). Los nucleótidos didesoxi son nucleótidos modificados que han perdido el grupo hidroxilo de la posición 3' de la desoxirribosa. 


Estos nucleótidos pueden incorporarse a la cadena de ADN naciente, pero no es posible que se una a ellos ningún otro nucleótido por el extremo 3'. Por tanto, una vez incorporado un nucleótido didesoxi se termina la síntesis de la cadena de ADN.


  • BREVE DESCRIPCIÓN DEL MÉTODO ENZIMÁTICO DE TERMINACIÓN DE CADENA

En primer lugar, deben realizarse en cuatro tubos diferentes, cuatro mezclas de reacción. Cada mezcla de reacción contiene los cuatro nucleótidos trifosfato (dATP, dCTP, de dTTP y dGTP), ADN polimerasa I, un cebador marcado radiactivamente y un nucleótido didesoxi, por ejemplo ddATP, a una concentración baja. El nucleótido didesoxi utilizado (ddATP en este ejemplo) competirá con su homólogo (dATP) por incorporarse a la cadena de ADN que se está sintetizando, produciendo la terminación de la síntesis en el momento y lugar donde se incorpora.
Por este sistema, en cada mezcla de reacción se producen una serie de moléculas de ADN de nueva síntesis de diferente longitud que terminan todas en el mismo nucleótido y marcadas todas radiactivamente por el extremo 5' (todas contienen en el extremo 5' el cebador utilizado).







Los fragmentos de ADN de nueva síntesis obtenidos en cada mezcla de reacción se separan por tamaños mediante electroforesis en geles verticales de acrilamida que permiten distinguir fragmentos de ADN que se diferencian en un solo nucleótido. Los productos de cada una de las cuatro mezclas de reacción se insertan en cuatro carriles diferentes del gel.
Una vez terminada la electroforesis, el gel se pone en contacto con una película fotográfica de autorradiografía. La aparición de una banda en una posición concreta de la autorradiografía en una de las cuatro calles nos indica que en ese punto de la secuencia del ADN de nueva síntesis (complementario al ADN molde) está la base correspondiente al nucleótido didesoxi utilizado en la mezcla de reacción correspondiente.


 
Teniendo en cuenta que el ADN de nueva síntesis crece en la dirección 5' ® 3', si comenzamos a leer el gel por los fragmentos de menor tamaño (extremo 5') y avanzamos aumentando el tamaño de los fragmentos (hacia 3'), obtendremos la secuencia del ADN de nueva síntesis en la dirección 5' -- 3'.  


  • BREVE DESCRIPCIÓN DEL MÉTODO AUTOMÁTICO DE SECUENCIACIÓN

La principal diferencia entre método enzimático de terminación de cadena y el método automático de secuenciación radica, en primer lugar en el tipo de marcaje. En el método automático en vez de radiactividad se utiliza fluorescencia y lo habitual es realizar cuatro mezclas de reacción, cada una con nucleótido trifosfato (dTTP) marcado con un fluorocromos distinto. Este sistema permite automatizar el proceso de manera que es posible leer al mismo tiempo los ADNs de nueva síntesis producto de las cuatro mezclas de reacción.
La segunda diferencia radica en el sistema de detección de los fragmentos de ADN. La detección del tipo de fluorescencia correspondiente a cada reacción se lleva a cabo al mismo tiempo que la electroforesis, de manera que los fragmentos de ADN de menor tamaño que ya han sido detectados se dejan escapar del gel, permitiendo este sistema aumentar el número de nucleótidos que se pueden determinar en cada electroforesis y, por consiguiente, en cada secuenciación. 


El siguiente esquema representa de forma abreviada el método automático de secuenciación.




4.4 REPLICACIÓN IN VITRO DEL ADN (PCR)


4.4 REPLICACIÓN IN VITRO DEL ADN (PCR)

PCR
*  Reacción en Cadena de la Polimerasa.

  • Es la amplificación de DNA in vitro por medio de la polimerización en cadena de DNA utilizando un termociclador. 
  • El propósito del PCR es hacer muchas copias de un fragmento de DNA.
  • Se realiza la amplificación de un segmento específico de DNA, teniendo poco material disponible.

  
  Fue diseñada por el Dr. KaryMullis en 1987.
 
  • Ganó el premio Nóbel de Química en 1993 por su invento.  
  • Utilizo el PCR para amplificación del gen de b-hemoglobina humana, y el diagnostico  prenatal de anemia falciforme.
 

  •  La PCR se realiza en un “ThermoCycler” Termociclador. 
  •  Es una máquina que calienta y enfría la reacción en periodos cortos de tiempo. 
  • El proceso de “PCR” incluye 3 pasos básicos que se repiten 25 veces o más: 

1.-Desnaturalización: Consiste en separar la doble hebra de DNA y convertirla en hebra sencilla.

 
 -Típicamente se usa una temperatura de 95˚C - 97˚C, por 15 a 40 segundos –el tiempo depende del tamaño del genoma-


2. Apareamiento o “anneling”:  Los cebadores “primers” previamente diseñados, reaccionan con la hebra sencilla de DNA y se pegan en lugares específicos por complementariedad de bases. Para esto, se baja la temperatura -ej: 55˚C por 30 segundos-. La temperatura y el tiempo puede variar entre cebadores según sea el caso.


3.-Una Polimerasa de DNA extiende los “primers”, en el espacio comprendido entre ambos “primers”, y coloca dinucleotidos trifosfatados (dNTP’s) de 5’a 3’ leyendo el DNA de 3’a 5’. De esta forma sintetiza la secuencia complementaria de las hebras de DNA molde.
  • Se efectúa a 70˚C por 1½ minutos (puede variar según sea necesario).

 
Los pasos 1, 2 y 3 se repiten cuantas veces sea necesario:



En el PCR hay una amplificación exponencial




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