INFORME_ EXTRACCIÓN DE ADN EN SALIVA Y FRUTA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental INFORME: EXTRACCIÓN DE ADN Y ELECTROFORESIS BIOTECNOLOGÍA Asesor: Dr. Hébert Hernan Soto Gonzales Responsables: Arévalo Navarro, Stefani Brilly 2019205021 Luna Merma, Mayra Alexandra 2019205034 Dueñas Rodríguez Adriana Melody 20192050 Ticona Vilca Siory Stefany 2019205044 VII Ciclo Ilo, Moquegua, Perú 2022

UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental ÍNDICE 1.INTRODUCCION 3 2.OBJETIVOS 3 2.1. Objetivo General 3 2.2 Objetivo Específico 3 3.JUSTIFICACION 4 4.MARCO TEORICO 4 4.1 ADN 4 4.2 Electroforesis 5 4.3 Electroforesis en gel de agarosa. 6 4.4 Buffer TAE (Tris-Acetate-EDTA) 7 5.MATERIALES Y PROCEDIMIENTO 8 5.1 Extracción de ADN en la saliva 8 5.1.1 Materiales 8 5.1.2 Instrumentos de laboratorio: 10 5.1.3 Procedimiento 11 5.2 Extracción del ADN de la fruta 15 5.2.1 Materiales 15 5.3.1 Procedimiento 16 6.RESULTADOS 21 6.2 Muestra de saliva 21 6.2.1 Sistema de Electroforesis 21 6.2 Muestra de la fruta (PLATANO): 22 7.CONCLUCIONES 23 8.BIBLIOGRAFIA 24 P á g i n a 2 | 24

UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental 1.INTRODUCCION Todo organismo vivo está formado por la ampliamente estudiada y conocida molécula de DNA. Sabemos que los organismos vivos provienen de una única célula ancestral llamada LUCA. Este hecho nos indica que entre organismos vivos compartimos mucho más de lo que a veces nos podríamos llegar a imaginar. Por ejemplo, los humanos compartimos el 50% del DNA con el plátano. Sin embargo, el porcentaje de DNA que compartimos depende de cómo se mida. Si medimos secuencias idénticas de pares de bases, entonces es bastante bajo, pero si nos fijamos en los genes con funciones idénticas o similares entonces es de hecho el 50 %. Algunas de las cosas para las que estos genes codifican son de bioquímica básica: la replicación del DNA, la transcripción, la traducción, el metabolismo del DNA (recombinación , reparación), el metabolismo de la célula (catabolismo y anabolismo) y la regulación del ciclo celular (mitosis). Este tipo de genes son nombrados por los biólogos como “secuencias conservadas”. Para poder estudiar esta molécula con detalle se precisa generalmente su aislamiento de la célula, y para ello es necesario un conjunto de material e instrumentos de laboratorio complejos. Lo que este experimento pretende es un acercamiento simple y sencillo a la técnica de extracción de DNA que se puede realizar en cualquier hogar con materiales de la vida cotidiana. 2.OBJETIVOS 2.1.Objetivo General -Aplicar la metodología de la extracción del ADN para la Musa × paradisiaca y su reconocimiento mediante electroforesis. 2.2Objetivo Específico -Reconocer las partes que componen el equipo de electroforesis y la función que cumple en el campo biotecnológico. -Utilizar de forma adecuada el equipo de electroforesis para la identificación del ADN. -Visualizar el ADN de la Musa × paradisiaca mediante la metodología explicada por el docente. P á g i n a 3 | 24

UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental 3.JUSTIFICACION La extracción de ADN (ácido desoxirribonucleico) con material cotidiano es una actividad práctica que se realiza en eventos de divulgación científica, como la Noche de los Investigadores o la Semana de la Ciencia, y forma parte de las prácticas realizadas en institutos y facultades. Habitualmente esta actividad se centra en mostrar la sencillez de uno de los métodos clave de la Biotecnología y en resaltar su importancia en servicios biotecnológicos, como el diagnóstico de enfermedades o el análisis forense. Se trata de una práctica interdisciplinar, ya que su comprensión implica relacionar conceptos pertenecientes a Química, Física y Biología. Además, a través de la introducción de las técnicas de Ingeniería Genética y las aplicaciones biotecnológicas, esta práctica sirve como punto de partida para resaltar las interacciones CTS. Sin embargo, no se suele explicar en detalle, ni se encuentra en la literatura, información sobre el fundamento químico, físico y biológico en el que se basa el procedimiento de extracción. Esto trae como consecuencia que la actividad sea interpretada más como una muestra de pericia que de educación científica. Por ello, el objetivo del presente trabajo es desarrollar una estrategia didáctica interdisciplinar en la que se trate tanto los fundamentos químicos, físicos y biológicos de la extracción de ADN con material cotidiano como las relaciones CTS, partiendo de las interacciones de la Biotecnología con la vida cotidiana de los alumnos. Esta estrategia constituye una herramienta didáctica fundamental para el desarrollo de metodologías innovadoras orientadas hacia una visión sistémica de la ciencia. La propuesta didáctica aquí mostrada ha sido implementada y validada durante tres cursos académicos, bajo una metodología en la que se emplean los fundamentos científicos de la extracción de ADN para guiar el diálogo con los estudiantes, en una actividad de aprendizaje activo que sigue el modelo didáctico de enseñanza mediante investigación dirigida (Esteban et al., 2019). Esta misma propuesta didáctica ha servido para mostrar que durante su desarrollo en el laboratorio se modifican algunas emociones descritas por los alumnos y que dichas emociones se asocian con su aprendizaje (Marcos-Merino et al., 2016). 4.MARCO TEORICO 4.1 ADN El ADN es la molécula de la vida, y es la que lleva codificada la información genética característica de los diferentes seres vivos. Mediante este código, regula el funcionamiento de P á g i n a 4 | 24

UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental cada tipo de célula; controla la transmisión de esa información, tanto en el tiempo como en el lugar de actuación de la misma; coordina la complejísima red de interacciones del funcionamiento celular y tisular; controla también su propia duplicación, reparación y autorregulación. Igualmente, controla y coordina los procesos de reproducción y mantenimiento de las características de cada especie. Todas estas actividades funcionales son reguladas y conducidas por un conjunto de instrucciones que constituyen el llamado código genético. El resultado se basa en un equilibrio entre la influencia del ambiente y esta compleja red funcional del ADN que muestra, además, un muy alto grado de plasticidad. Por ello, el genoma puede producir respuestas adecuadas a diferentes cambios del ambiente, manteniendo ese equilibrio. No obstante, a pesar de la importante capacidad homeostática del genoma, es susceptible de sufrir alteraciones por ciertos agentes que modifican el ambiente, dando lugar a efectos adversos y patológicos. 4.2 Electroforesis La electroforesis es una técnica de laboratorio que se usa para separar moléculas de ADN, ARN o proteínas en función de su tamaño y carga eléctrica. Se usa una corriente eléctrica para mover las moléculas a través de un gel o de otra matriz. Los poros del gel o la matriz actúan como un tamiz, lo cual permite que las moléculas más pequeñas se muevan más rápido que las moléculas más grandes. Para determinar el tamaño de las moléculas de una muestra, se usan estándares de tamaños conocidos que se separan en el mismo gel y luego se comparan con la muestra. P á g i n a 5 | 24

UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental La electroforesis se define como el movimiento o dispersión de partículas tras ser sometidas a un campo eléctrico. Generalmente se realiza en una matriz o gel y suele utilizarse para separar fragmentos de ADN, ARN, moléculas o proteínas en base a su tamaño y carga eléctrica.Las moléculas cargadas se mueven a través de un gel cuando pasa una corriente eléctrica a través de él. Las pruebas de electroforesis se solicitan con mayor frecuencia cuando un médico sospecha una enfermedad o condición que causa la producción de una proteína monoclonal. Una vez que se ha diagnosticado una enfermedad o condición, la electroforesis se puede usar a intervalos regulares para monitorear el curso de la enfermedad y la efectividad del tratamiento.La electroforesis de proteínas es una prueba que mide proteínas específicas en la sangre. La prueba separa las proteínas en la sangre según su carga eléctrica. La prueba de electroforesis de proteínas a menudo se usa para encontrar sustancias anormales llamadas proteínas M. 4.3 Electroforesis en gel de agarosa. La electroforesis en geles de agarosa es unos de los métodos más empleados para separar ácidos nucleicos, como, por ejemplo, fragmentos de ADN. Está técnica se basa en el hecho de que los ácidos nucleicos se encuentran cargados negativamente debido a los grupos fosfato. Como consecuencia, cuando se aplica un campo eléctrico se desplazan desde el polo negativo hacia el polo positivo. Esta separación se llevará a cabo en una matriz sólida, el gel de agarosa. Existen distintos factores que influyen en la velocidad con que el ácido nucleico migra en el gel, entre ellos, podemos citar: P á g i n a 6 | 24

UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental oEl tamaño de la molécula oLa concentración de agarosa oLa conformación del ADN 4.4 Buffer TAE (Tris-Acetate-EDTA) TAE es un tampón ampliamente utilizado para aplicaciones de electroforesis en gel de agarosa que requieren una alta resolución y separación de ADN bicatenario de alto peso molecular. La composición del buffer TAE 1X es Tris-acetato de 0,04 M,EDTA 1mM, pH 8,0. oIdeal para recuperación de DNA y manipulaciones en gel oBaja fuerza iónica oMejor resolución de grandes fragmentos de ADN:> 12KP TAE Buffer es una disolución tampón formada por Tris, acetato y EDTA, de uso frecuente en electroforesis, en especial en gel de agarosa para separar ácidos nucleicos. El Tris es la molécula responsable del tamponamiento. El acetato contribuye a ajustar el pH deseado e igualmente a mantenerlo. P á g i n a 7 | 24

UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental 5.MATERIALES Y PROCEDIMIENTO 5.1Extracción de ADN en la saliva 5.1.1 Materiales Los materiales que se usó en el laboratorio para la extracción del ADN de la muestra salival fueron los siguientes: Tris-Acetate-EDTA 1xTAE P á g i n a 8 | 24

UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental Tubo de centrífuga Hisopo Agarosa P á g i n a 9 | 24

UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental 5.1.2Instrumentos de laboratorio: Incubadora con agitador Electroforesis P á g i n a 10 | 24

UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental Geldoc go gel imaging system 5.1.3 Procedimiento El procedimiento que se siguió para la extracción del ADN fue el siguiente: -Primero se hace la solución TAE a 1x, esté en los tubos de 1.5 ml se pondrá 100 ml de la solución. -Luego se saca la muestra salival con ayuda de un hisopo, para posteriormente incorporar en el tubo con la solución TAE. -El tubo ya con la muestra salival pasa a la incubadora con agitador 10 minutos. -Ahora se debe de hacer el gel de agarosa para ponerlo en nuestra electroforesis. -Se arma, se pone en los costados el muro de hierro para poner el gel de agarosa, al momento que el gel se haya congelado se saca el cepillo para poner la muestra. -Antes de poner la muestra le ponemos un colorante de ADN para tener una mejor visualización del ADN. -Finalmente se prende la instrumentación de electroforesis, para que este dure 2 horas. -Después de las 2 horas se saca el gel de agarosa con la muestra de ADN y en el instrumento Geldoc go gel imaging system, este con una luz UV nos mostrará el ADN de la muestra. P á g i n a 11 | 24

UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental P á g i n a 12 | 24

UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental 5.2 Extracción del ADN de la fruta 5.2.1 Materiales Los materiales que usamos en el laboratorio para la extracción del ADN de la fruta fueron los siguientes: Alcohol de 96° congelado (- 80°C) Mortero Probeta 50 y 250 ml Vaso precipitado de 500 y 250 ml P á g i n a 15 | 24

UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental Gasa Colador 2 plátanos Sal Jabón Líquido 5.3.1 Procedimiento El procedimiento que se siguió para la extracción del ADN fue el siguiente: -Primero preparamos la solución salina compuesta de 100 ml de agua destilada, 100 ml de jabón líquido y pesamos 13 gr de NaCl o sal de cocina. -Cortamos en trozos pequeños los 2 plátanos y trituramos en el mortero. P á g i n a 16 | 24

UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental -En el mortero con el plátano triturado adicionamos la solución salina-jabonosa y continuamos el proceso de romper las frutas, realizamos este proceso por 15 minutos. -Preparamos nuestros filtros ( el primero con gasa y el segundo con papel filtro). -Realizamos el primer filtro. -Realizamos el segundo filtro. -Colocar las muestras filtradas en 3 tubos de ensayo. -Cortar 3 trozos de parafilm para cubrir los tubos de ensayo. -Colocar el alcohol en cada tubo de ensayo (la cantidad a colocar es a indicación del docente), tapar con el parafilm y mover. Realizar el mismo procedimiento con los demás tubos de ensayos. -Dejamos reposar un momento hasta que aparezca una capa blanquecina gelatinosa. Si introducimos una varilla de vidrio o un palito de madera, con movimientos circulares podremos recuperar el ADN enrollado en la varilla. P á g i n a 17 | 24

UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental 6. RESULTADOS 6.2Muestra de saliva 6.2.1 Sistema de Electroforesis La primera lectura de ADN se realizó con el equipo correspondiente, en este caso un fotodocumentador, el tiempo de espera prolongado fue de 1 hora Podemos observar en las siguientes imágenes que en el gel de agarosa existen 5 filas, la primera fila correspondiente al lado izquierdo se muestra el marcador de ADN y las otras 4 son las muestras de ADN que se tomaron de la muestra de la saliva. Vemos que en las 4 filas el ADN no migro a través del gel, los fragmentos más largos de ADN se mantienen cerca a los pozos y los más pequeños en el extremo positivo del gel. Estas muestras se extrajeron con ayuda de un hisopo por lo se capto el 90% de la muestra P á g i n a 21 | 24

UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental 6.2 Muestra de la fruta (PLATANO): No se tuvo problemas a la hora de la extracción del material genético de la fruta como se observa en la imagen, incluso se logró la precipitación del ADN, la cual es una técnica utilizada con frecuencia en el laboratorio para concentrar y desalinizar el ADN, se utilizó el alcohol para aislar el ADN ya que este causa precipitación en el ADN ya que causa que este se desenrolle .Se intentó extraer ADN de la cascara de plátano pero no se logró lo que quiere decir que este método no es útil, lo cual puede suceder debido a que no se logra romper las paredes y separar las células de la cáscara. P á g i n a 22 | 24

UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental 7.CONCLUCIONES El alcohol nos permitirá que el ADN se precipite, es por ello que en los tubos de ensayos vemos una estructura gelatinosa la cual corresponde al ADN de la fruta. En el proceso de electroforesis de la extracción de ADN salival, es un proceso fácil que, con una buena práctica de uso de instrumentos, se puede obtener una imagen detallada del ADN. Nuestra saliva contiene información genética. Principalmente, esta información proviene del núcleo de células del tejido epitelial que se desprenden del revestimiento interior de la boca. También puede provenir del ácido ribonucleico (ARN) que se encuentra disuelto en la saliva. La presente práctica nos ha permitido observar y analizar un caso real con muestras de saliva, así mismo la preparación del material e interpretación de la lectura de ADN en el equipo correspondiente, para desenvolvernos mejor en el campo de la investigación. El aislamiento del ADN de frutas usando el protocolo con sal común y detergente es una alternativa simple, fácil, rápida, económica y no contaminante. P á g i n a 23 | 24

UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental 8. BIBLIOGRAFIA ✓Fernandes, A. Z. (2021, 27 abril). Extracción de ADN: experimento casero (con explicación). Toda Materia. ✓Manuel, & Manuel. (2017). Vital, 26, 67–78. Odontología https://www.scielo.sa.cr/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1659- 07752017000100067&lng=en&tlng=es. ✓ Redacción. (2020, May 26). Ciencia en casa: cómo extraer el ADN de una banana. Diario Río Negro | Periodismo En La Patagonia; Diario Río Negro. https://www.rionegro.com.ar/ciencia-en-casa-como-extraer-el-adn-de-una-banana- 1369234/ ✓ Extracción De ADN del plátano casero. (2018). StuDocu; StuDocu. https://www.studocu.com/pe/document/universidad-norbert-wiener/biologia-celular-y- molecular/extraccion-de-adn-del-platano-casero/9219810 P á g i n a 24 | 24

INFORME_ EXTRACCIÓN DE ADN EN SALIVA Y FRUTA

INFORME_ EXTRACCIÓN DE ADN EN SALIVA Y FRUTA

Presentation Transcript