Probablemente haya oído hablar del Código Genético o del Plano de la Vida; estos términos se refieren al ADN. Todos los seres vivos, incluyendo animales, plantas y bacterias, tienen ADN en sus células. El ADN es una molécula muy larga formada por una cadena de nucleótidos y el orden de estos nucleótidos es lo que hace que los organismos sean similares a otros de su especie y, sin embargo, diferentes como individuos. Los genes son secciones dentro de esta larga molécula de ADN.
Para estudiar el ADN, primero hay que sacarlo de la célula. En las células eucariotas, como las humanas y las vegetales, el ADN se organiza en forma de cromosomas en un orgánulo llamado núcleo. Las células bacterianas no tienen núcleo. Su ADN está organizado en anillos o plásmidos circulares, que se encuentran en el citoplasma. El proceso de extracción de ADN libera el ADN de la célula y luego lo separa del fluido celular y de las proteínas, por lo que se queda con ADN puro.
Los tres pasos básicos de la extracción de ADN son 1) lisis, 2) precipitación y 3) purificación.
Paso 1: Lisis
En este paso, la célula y el núcleo se rompen para liberar el ADN que hay en su interior y hay dos formas de hacerlo. En primer lugar, la disrupción mecánica rompe las células. Esto puede hacerse con un homogeneizador de tejidos (como una pequeña batidora), con un mortero y una maja, o cortando el tejido en trozos pequeños. La disrupción mecánica es especialmente importante cuando se utilizan células vegetales porque éstas tienen una pared celular resistente. En segundo lugar, la lisis utiliza detergentes y enzimas como la proteinasa K para liberar el ADN y disolver las proteínas celulares.
Paso 2: Precipitación
Cuando se completa el paso de lisis, el ADN se ha liberado del núcleo, pero ahora está mezclado con partes celulares trituradas. La precipitación separa el ADN de estos restos celulares. Primero, los iones Na+ (sodio) neutralizan las cargas negativas de las moléculas de ADN, lo que las hace más estables y menos solubles en agua. A continuación, se añade alcohol (como etanol o isopropanol) y hace que el ADN se precipite fuera de la solución acuosa, ya que no es soluble en alcohol.
Paso 3: Purificación
Ahora que el ADN se ha separado de la fase acuosa, se puede enjuagar con alcohol para eliminar cualquier resto de material no deseado y restos celulares. En este punto, el ADN purificado se suele volver a disolver en agua para facilitar su manipulación y almacenamiento.
Expectativas de nivel de Alaska
SC1.1 El estudiante demuestra una comprensión de cómo la ciencia explica los cambios en las formas de vida a lo largo del tiempo, incluyendo la genética, la herencia, el proceso de selección natural y la evolución biológica, reconociendo que todos los organismos tienen cromosomas hechos de ADN y que el ADN determina los rasgos.