Cum se izolează ADN-ul din fructe și legume - Foame de știință
ADN-ul (acid dezoxiribonucleic) este pe buzele tuturor - nu doar la propriu, ci de fapt, deoarece este o componentă valoroasă a alimentelor noastre! Indiferent dacă cineva preferă șnițelul, tofu, orez, tăiței, mere, Gugelhupf sau ciocolată - acestea pot fi găsite oriunde. Pentru că mâncarea noastră provine din natură, din plante, animale și ciuperci. Și tot ceea ce trăiește constă din celule ale căror nuclee celulare conțin ADN ca material ereditar, pe care genele stau ca și cum ar fi filetate. În fiecare zi ingerăm aproximativ 1 g de ADN cu mâncarea noastră, care este împărțită în blocuri individuale, mici, din stomac.
Cu următorul experiment simplu, ADN-ul impresionant poate fi obținut din diferite tipuri de fructe și legume.
Imagine: Știință deschisă - Științe ale vieții în dialog (cc/by-nc-sa)
- sare
- Apa distilata
- Detergent de vase
- Cuțit și scândură
- 2 borcane cu gem, recipiente din plastic
- Blender manual sau blender
- Isopropanol (de la farmacie)
- pâlnie
- Filtru de cafea sau rolă de bucătărie
- În primul rând, așa-numitul „tampon de extracție” se prepară amestecând aproximativ 45 ml de apă cu o linguriță de sare și 5 ml de lichid de spălat într-un borcan sau borcan pentru alimente pentru bebeluși. Rotiți cu atenție, altfel va fi prea multă spumă.
- Tăiați fructele sau legumele (de exemplu, jumătate de roșie sau ceapă) în bucăți mici și puneți-le într-un recipient sau blender.
- Se toarnă tamponul de extracție de 50 ml peste fructele tocate mărunt.
- Se amestecă fructele și tamponul de extracție timp de aproximativ 5 secunde în mixer sau alternativ cu un blender manual (nu prea mult pentru ca firele ADN să nu fie distruse).
- Puneți filtrul de cafea sau o bucată de rolă de bucătărie în pâlnie.
- Se filtrează soluția prin filtru/pâlnie într-un borcan de plastic sau sticlă.
- Adăugați aproximativ 5 ml de izopropanol (funcționează cel mai bine atunci când izopropanolul este rece ca gheața).
- După aproximativ unul până la două minute, în stratul superior se acumulează o substanță stricată - ADN.
Pentru a ajunge la ADN-ul celulelor vegetale, celula trebuie mai întâi ruptă, adică peretele celular, membrana celulară și membrana nucleului celulei trebuie îndepărtate. Acest lucru se realizează printr-o combinație de metode fizice și chimice. Amestecarea distruge peretele celular. În plus, detergentul dizolvă membrana celulară și membrana nucleară, care sunt alcătuite din grăsimi. În acest fel, ADN-ul poate fi eliberat din celule și din nucleele celulare. Nu este necesară amestecarea cu celulele animale, deoarece celulele animale nu au perete celular. Aici digestia chimică cu detergent este suficientă pentru a distruge membranele.
Filtrarea ulterioară separă resturile celulare grosiere și proteinele de ADN-ul rămas în soluție, proteinele dizolvate și alte componente dizolvate.
Apa este o moleculă polară. Adică este încărcat parțial pozitiv și parțial negativ. Din cauza acestor sarcini, alte molecule polare (cum ar fi ADN-ul) sunt atrase electrostatic de apă. Din acest motiv, ADN-ul este înconjurat de o coajă de hidratare, adică este dizolvat în apă și nu poate fi văzut cu ochiul liber.
Pentru a le scoate din soluție, moleculele de apă ar trebui să fie deplasate de ionii sării conținute în tamponul de extracție. Totuși, acest proces este îngreunat de constanta dielectrică foarte ridicată (adică „atracția”) apei. Izopropanolul adăugat scade constanta dielectrică și astfel învelișul de hidrat poate fi deplasat de sare. ADN-ul cade (se aglomerează, ca să spunem așa) și devine vizibil.