Ejercicios: La extracción del ADN

Explica con tus palabras qué significa extraer el ADN de una célula eucariota y cita dos materiales sencillos de los que se pueden obtener las células para la práctica (por ejemplo, la mucosa de la mejilla o una fruta). ¿Por qué conviene triturar bien el material antes de empezar?

En la práctica de extracción de ADN se utilizan un detergente lavatrastes, sal y alcohol muy frío. Explica el papel de cada reactivo: qué estructuras de la célula disuelve el detergente, para qué sirve la sal y qué le ocurre al ADN cuando entra en contacto con el alcohol.

Observa el esquema del tubo de ensayo al final de la práctica de extracción de ADN. Identifica qué señalan los marcadores ?1, ?2 y ?3 (la capa de alcohol, el extracto acuoso con el ADN disuelto y los filamentos de ADN que aparecen en la zona de contacto) y explica por qué el ADN se concentra precisamente en esa zona.

Razona por qué para extraer ADN sirve casi cualquier tejido, por ejemplo una hoja de lechuga o un trozo de pollo, siempre que sus células tengan núcleo. ¿Qué tienen en común todas esas células?

Tras triturar el material con la mezcla de extracción, la práctica continúa filtrando el conjunto. Explica qué se retiene en el filtro, qué pasa al vaso y por qué interesa deshacerse de la parte sólida.

Enumera el material de laboratorio necesario para la práctica de extracción de ADN (beaker o vaso de precipitados, colador o filtro, tubo de ensayo, varilla de vidrio) y explica para qué se utiliza cada uno.

En el tubo, el ADN pasa de estar disuelto en el extracto a formar un precipitado de filamentos al añadir el alcohol. Explica si la molécula de ADN ha cambiado químicamente en ese proceso o solo ha cambiado su estado físico, y compáralo con lo que le ocurre a la sal cuando precipita en agua.

Aunque la práctica usa ingredientes de cocina, se hace en un laboratorio. Cita dos normas de seguridad que debes respetar (por ejemplo, no probar nada y mantener el alcohol lejos de cualquier llama) y explica el motivo de cada una.

Estos pasos de la práctica de extracción de ADN están desordenados: añadir el alcohol muy frío por las paredes del tubo sin agitar; triturar el material; preparar la mezcla de agua, sal y detergente; filtrar el conjunto; recoger los filamentos de ADN con una varilla. Ordénalos y justifica por qué cada paso debe ir en esa posición.

El alcohol de la práctica debe estar muy frío y hay que verterlo con cuidado, de modo que forme una capa sobre el extracto sin mezclarse con él. Explica qué ventaja tiene que el alcohol esté frío para la solubilidad del ADN y por qué conviene que las dos capas no se mezclen.

Al final de la práctica aparece, en la zona de contacto entre el extracto y el alcohol, una especie de nube blanquecina formada por filamentos. Describe qué se observa y explica qué es realmente ese material —no es una única molécula ni el ADN de una sola célula— y por qué es visible a simple vista si una molécula de ADN no lo es.

Un compañero propone extraer ADN humano a partir de una gota de sangre. Razona por qué los glóbulos rojos no sirven para esta práctica y qué células de la sangre habría que utilizar en su lugar.

El detergente lavatrastes disuelve las membranas celulares porque estas están formadas por una bicapa de fosfolípidos. Explica la analogía con lo que hace el detergente al lavar un plato grasoso y qué le ocurre entonces al contenido de la célula.

Diseña un experimento para comprobar de qué fruta, entre guineo, kiwi y fresa, se obtiene más ADN con el mismo protocolo. Indica qué variables mantendrías constantes para que la comparación sea justa y cuál medirías para comparar los resultados.

El ADN es soluble en el extracto acuoso con sal, pero insoluble en alcohol frío, mientras que muchas proteínas y restos de membrana se quedan en el líquido. Explica la diferencia entre disolver y precipitar, y por qué este cambio de solubilidad permite separar el ADN de gran parte de las impurezas.

Durante la práctica de extracción de ADN vegetal, tres grupos obtienen resultados fallidos:

• Grupo A: Trituró el tejido vegetal en una licuadora a máxima potencia durante diez minutos y no observa hebras, solo un líquido turbio sin filamentos definidos.

• Grupo B: Añadió alcohol al 96 % a temperatura ambiente ($22\ ^\circ\text{C}$) en lugar de enfriarlo previamente a $-20\ ^\circ\text{C}$, y apenas observa precipitado en la interfase.

• Grupo C: Agitó enérgicamente con una varilla el tubo de ensayo nada más verter el alcohol y las fibras que empezaban a agruparse se deshicieron.

Justifica qué ha ocurrido a nivel físico o molecular en cada caso para explicar el fracaso de la extracción.

Un grupo de alumnos quiere adaptar el protocolo de extracción de ADN vegetal a tejido animal (pechuga de pollo). Proponen suprimir dos pasos: el triturado mecánico inicial (porque la carne es más blanda que una pared vegetal) y la adición de detergente (porque las células animales no tienen pared celular).

Evalúa críticamente sus dos propuestas: justifica si es acertado prescindir de cada uno de esos pasos en función de la organización de las células animales y predice qué obtendrían si eliminaran el detergente.