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 lavavajillas, 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.

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.

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.

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.

Diseña un experimento para comprobar de qué fruta, entre plátano, 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.

Una célula humana contiene unos $6\ \text{pg}$ de ADN ($6 \cdot 10^{-12}\ \text{g}$). Estima cuántas células harían falta para obtener $1\ \text{mg}$ de ADN y razona por qué en la práctica hace falta triturar una buena cantidad de material.

Si el extracto está muy sucio, junto con el ADN precipitan también proteínas y restos de membrana. Propón una modificación del protocolo para obtener un ADN más puro (por ejemplo, volver a disolver el precipitado y repetir la precipitación con alcohol frío) y explica por qué cada repetición mejora la pureza.

El ADN obtenido en clase es solo el punto de partida. Explica para qué puede servir disponer del ADN extraído de una muestra (análisis genéticos, medicina forense, pruebas de paternidad) y qué pasos adicionales necesitaría un laboratorio real antes de analizarlo: purificarlo, medir su cantidad y amplificarlo, por ejemplo mediante la reacción en cadena de la polimerasa (PCR).

Para comparar el ADN de dos muestras se usa la electroforesis: los fragmentos de ADN, que tienen carga eléctrica negativa, se colocan en un gel y se aplica corriente, de modo que los fragmentos cortos avanzan más deprisa que los largos. Explica por qué al final aparecen bandas a distintas alturas y qué significaría que dos muestras mostraran el mismo patrón de bandas.