Figura 1. Doble hélice del ADN.

Introducción

En 2003 se festejó el 50 aniversario del descubrimiento de una de las moléculas más importantes para la biología: el ácido desoxirribonucleico (adn por sus iniciales y dna en inglés). Esta molécula es fundamental para la vida, es la molécula de la herencia. Está presente en cada célula viva y, por medios químicos, transmite de generación en generación todas las instrucciones para formar cada organismo que existe y ha existido sobre la faz de la Tierra. Es muy antigua y pudo haber marcado el origen de la vida hace 3870 millones de años. Sin embargo, no fue hasta abril de 1953 que se propuso por primera vez su estructura molecular, es decir, un modelo que nos ayudara a entender la forma de esta molécula: la famosa doble hélice (ver figura 1).

Jitomate. www.gypsyderose.com

Este descubrimiento fue tan importante que mereció el Premio Nobel para tres científicos: los ingleses Maurice Wilkins y Francis Crick, y el norteamericano James Watson. Sin lugar a dudas, éste ha sido uno de los descubrimientos más grandes de todos los tiempos, para la biología y para la humanidad.1

Entusiasmados por esta celebración proponemos un método sencillo de aislar el ADN a partir de células vegetales (considerando que el ADN es el plano de instrucciones para la vida, cualquier organismo viviente lo contiene). Escogimos vegetales asequibles y que pueden molerse con relativa facilidad, tales como jitomates, fresas, kiwis y otros.

Materiales y método

La extracción del ADN la haremos a partir del jitomate. Para este experimento es necesario moler el vegetal por algún procedimiento mecánico, con el fin de disgregar primero las células de los tejidos y luego romper algunas de ellas, con lo cual estaremos liberando el ADN.2 Para ello será necesario adquirir algunos materiales y sustancias, así como preparar la siguiente solución.

Solución A

Material:

. Agua baja en sales (no usar agua dura).

. Sal de mesa.

. Polvo para hornear.

. Jabón líquido para lavar ropa.

Instrumentos:

. Balanza de laboratorio o de cocina.

. Probeta o vaso medidor (cualquiera entre 150 ml y un litro).

. Recipiente para mezclar.

Procedimiento:

1. Vierta 120 ml de agua baja en sales en un recipiente y adicione 1.5 g de sal de mesa. Mezcle hasta disolver.

2. A la solución anterior agregue 5 g de polvo para hornear y disuelva. Luego, adicione 5 ml de jabón líquido.

Ésta es la solución A que será almacenada en refrigeración hasta que sea utilizada (por lo menos 30 minutos antes de su empleo). Tiene como finalidad mantener un nivel constante de acidez.

Acondicionamiento del material biológico

Material:

. Uno o dos jitomates, si éstos son muy pequeños.

. Licuadora.

. Agua baja en sales.

. Ablandador de carne o jugo de piña.

. Tubos de ensaye.

. Película autoadherente para tapar los tubos de ensaye (se consigue en supermercados).

. Papel filtro para café.

. Probeta (de 150 ml a un litro).

Procedimiento:

1. Rebane el jitomate en trozos pequeños y colóquelos dentro de la licuadora. Agregue agua baja en sales en cantidad suficiente para moler y dé pulsos de 15 segundos hasta obtener un puré homogéneo.

2. Tome 5 ml del puré y vacíelos en un tubo de ensaye. Adicione 10 ml de la solución A fría.

3. Tape el tubo con película autoadherente y agite vigorosamente durante 2 minutos. Deje reposar de 5 a 10 minutos.

4. Pase la solución a través del papel filtro para café y reciba el filtrado en uno o varios tubos de ensaye limpios.

5. Añada un pellizco de ablandador de carne en cada tubo de ensaye y agítelo suavemente (no demasiado fuerte, pues podría romperse el ADN haciéndolo más difícil de ver). Si no puede encontrar ablandador, intente usar jugo de piña o solución limpiadora para lentes de contacto.

Aislamiento del ADN

En esta etapa final se pondrán en contacto el filtrado (que debe tener disuelto en el agua el ADN) con el alcohol frío. El objetivo es "precipitar -como dirían los químicos- el ADN" al contacto con el alcohol. Esto sucede porque el ADN es soluble en agua (y, por tanto, invisible a nuestros ojos, pues cada molécula está rodeada de agua y nuestra vista no percibe moléculas individuales de ADN) pero insoluble en alcohol, lo cual origina que en presencia de éste se aglutine o "se precipite". Al aglutinarse, el ADN forma partículas macroscópicas y se hace visible.

Célula vegetal

Figura 2. El núcleo de la célula posee funciones muy importantes: todos los procesos que se llevan a cabo en un ser vivo son controlados por los núcleos de las células de las que está formado, dentro de él se encuentra el ADN.

Material:

. Pipeta (10 ml).

. Alcohol isopropílico al 70-95% o alcohol etílico de venta en farmacias (también se podría utilizar ron blanco, aunque será menos eficiente).

. Gradilla o vaso de vidrio para sostener el tubo de ensaye en reposo.

. Varilla delgada de vidrio.

Procedimiento:

1. Incline el tubo de ensaye que contiene el filtrado anterior y deje resbalar suavemente 10 ml del alcohol con la ayuda de una pipeta. (Es muy importante hacerlo con cuidado para evitar que se mezclen el agua y el alcohol. La intención es formar una capa de alcohol sobre el filtrado.)

2. Coloque el tubo de ensaye cuidadosamente en una gradilla o vaso angosto de vidrio. Si realizó con suficiente cuidado la operación anterior, usted podrá observar dos fases: la del filtrado (fase acuosa) y, encima, la del alcohol (fase alcohólica).

3. Introduzca cuidadosamente la punta de la varilla de vidrio en la zona entre las dos fases (entre el agua y el alcohol, llamada interfase). En esa zona mueva suavemente la varilla, alternando movimientos circulares hacia la derecha y después hacia la izquierda, durante un minuto. Si todo va bien, en esta etapa debe percibir un precipitado blanquecino y pegajoso, que es el ADN (tenga en cuenta que son agregados de millones de millones de millones de moléculas de la doble hélice del ADN).

4. Retire lentamente la varilla y observe ese precipitado: es el ADN del jitomate.

Variaciones de este procedimiento

1. Se pueden utilizar otras frutas como fuente de ADN, como kiwi y fresa. Además, para realizar el rompimiento de las células es posible utilizar un mortero en lugar de una licuadora -para obtener un puré de fruta suficientemente homogéneo-, y luego se procede como se describió arriba.

2. Si se dispone de una balanza que pueda medir décimas de gramo, será posible aislar ADN de distintas fuentes (no necesariamente de fruta o vegetal, puesto que lo contiene todo organismo vivo) y ver de cuál es posible aislar más ADN. Para ello se puede proceder así:

a) Siga las mismas instrucciones descritas para cada una de las diversas fuentes de ADN.

b) Corte pequeños cuadritos de papel filtro de aproximadamente 1.5 cm de lado. Retire todo el precipitado de ADN que sea posible (utilizando la varilla de vidrio en movimientos circulares suaves, como se acaba de describir).

c) Asigne un cuadrito diferente para cada una de las diversas fuentes de ADN. Espere un día para que seque y finalmente péselo.

3. La elaboración de una tabla comparativa permitirá saber qué material contiene más ADN por unidad de peso del material biológico (por supuesto deben estandarizarse el procedimiento y las condiciones para que la determinación sea equiparable).

Bibliografía

alvarado zink, A. et al., "El ADN, a 50 años del descubrimiento de su estructura. La domesticación de las especies", Correo del Maestro, núm. 86, julio 2003. beyer, R., María Emilia, Gen o no gen, Lectorum, México, 2002. peisajovich, B., "Panificación y propiedades de la vida. Una propuesta culinaria para analizar algunas propiedades de las células", Correo del Maestro, núm. 90, noviembre 2003. peña, Antonio, ¿Cómo funciona una célula? Fisiología celular, fce (Col. La ciencia para todos), México, 2004.

 

**Los autores de este artículo agradecemos la colaboración de Kenia Valderrama, Patricia Aguilera y Adrián Fuentes en el perfeccionamiento de las técnicas experimentales y la realización de estas experiencias en Universum, Museo de las Ciencias de la unam. Reconocemos, igualmente, a Rodolfo García el aporte de información complementaria útil en la realización de este trabajo. 1Cfr. A. Alvarado, P. Aguilera y K. Valderrama, "El ADN, a 50 años del descubrimiento de su estructura: La domesticación de las especies", Correo del Maestro, núm. 86, julio 2003, pp. 36-41. 2Ver B. Peisajovich, "Panificación y propiedades de la vida. Una propuesta culinaria para analizar algunas propiedades de las células", Correo del Maestro, núm. 90, noviembre, 2003, pp. 5-13.