BIOLOGÍA MOLECULAR

Diana María Gualtero Leal

BIOL 3051L

Objetivos

Analizar el ADN Conocer los principios básicos de la

técnica de electroforesis y aplicarla al análisis del ADN

Describir cómo funcionan las enzimas de restricción para cortar el ADN

Biología Molecular

Estudia el ADN y los genes que contiene

El ADN muestra algunas similitudes entre organismos debido a que evolutivamente han partido de un ancestro común

La Biología Molecular permite estudiar las relaciones evolutivas entre los organismos

Tecnología del ADN recombinante:

Permite obtener copias de un segmento específico del ADN

Se introduce ADN foráneo en las células de un microorganismo

Una secuencia de ADN es amplificada o clonada

El ADN es cortado mediante enzimas de restricción

Enzimas de Restricción

También llamadas endonucleasas Enzimas bacterianas empleadas para

cortar el ADN en sitios específicos En las bacterias actúan como

mecanismo de defensa para degradar el material genético extraño que entra a la célula

Secuencias Palindrómicas: son secuencias reconocidas por las enzimas de restricción que se leen igual en ambas hebras del ADN en la dirección 5'→3‘

El nombre de las endonucleasas proviene de la bacteria de la cual fue aislada:

EcoRI→E= género Escherichia

co= especie coli

R= cepa RV 13

I= primera endonucleasa aislada

de esta cepa

HindIII: es derivada de Hemophilus influenzae

Tipos de Corte: Cohesivos (pegajosos): cortan la

doble hebra del ADN de manera escalonada

5‘-GAATTC-3‘ 5‘-GGATC-3‘3‘-CTTAAG-5‘ 3‘-CCTAGG-5‘

EcoRI BamHI

Abruptos: cortan las dos hebras del ADN en la misma posición

5‘-AAT AAT-3‘ 5‘-CCC GGG-3‘3‘-TTA TAA-5‘ 3‘-GGG CCC-5‘

SspI SmaI

Factores que afectan a las enzimas de restricción

Pureza del ADN: proteínas y altas concentraciones de sal

Temperatura y pH Amortiguador (buffer) adecuado:

provee el ambiente necesario para que la enzima trabaje adecuadamente

Electroforesis

Esta técnica permite separar macromoléculas (proteínas, polipéptidos, fragmentos de ADN o ARN) a través de un flujo de corriente eléctrico

Permite determinar el tamaño de los fragmentos de ADN

El ADN y el ARN migran hacia el polo positivo del campo eléctrico debido a que están negativamente cargado, debido sus grupos fosfato

Los fragmentos del ADN se separan de acuerdo con:

El tamaño de la molécula o masa Forma o conformación del ADN Tamaño o poro del gel Magnitud de la carga neta de la

molécula

Los fragmentos del ADN migran inversamente proporcional al logaritmo de su tamaño o peso molecular

El movimiento de los fragmentos del ADN genera un patrón de bandas

Cada banda corresponde a un fragmento de ADN de un tamaño particular

El tamaño de cada fragmento se determina por un marcador cuyos fragmentos tienen pesos moleculares conocidos

Los fragmentos separados por electroforesis pueden: Analizarse empleando otras técnicas Ser comparados con diferentes organismosInsertarse en genomas de otros organismos para crear un ADN Recombinante

Tipos de GelAgarosa Poliacrilamida

Polisacárido extraído de algas

Se generan al mezclar polímeros de acrilamida y bisacrilamida

No tóxico Tóxico

Se puede variar el tamaño del poro ajustando la concentración de agarosa

El tamaño de los poros depende de la concentración de acrilamida y bisacrilamida

Separa fragmentos de ADN de 200 a 50 mil pb

Separa mezclas de proteínas y fragmentos de ADN de menos de 500 pb y

Ejercicio 1. Preparación del Gel para Electroforesis

Materiales: Gel de Agarosa 100 ml de TBE (Tris base,ácido

bórico, EDTA) Guantes resistentes al calor Erlenmeyer de 250 ml Bandejas para gel

Procedimiento Preparación de la bandeja:1. Prepare la bandeja de electroforesis

primero y luego2. Suba las tapas de los lados de la

bandeja 3. Coloque la peinilla en la bandeja de

electroforesis4. Mezcle 1 g de agarosa con 100 ml

de TBE 1X en un Erlenmeyer limpio y caliéntelo en una hornilla. Use guantes resistentes al calor

5. Agite girando la mezcla de vez en cuando. Cuando empiece a burbujear y aclare, agite constantemente hasta que hierva y se vean burbujas en la superficie6. Remueva de la hornilla y deje enfriar hasta que lo pueda agarrar sin quemarse7. Vierta la mezcla en la bandeja de electroforesis empezando en una esquina y rompa las burbujas con una aguja de disección

Ejercicio 2. Practicando el Uso de las Micropipetas

1. Escoja un plato Petri ya preparado con gel solidificado que contiene fosas

2. Escoja una micropipeta y apoye el brazo que esté agarrando la micropipeta en una superficie firme

3. Utilice la mano contraria para apoyar la micropipeta

4. Con su micropipeta, obtenga un poco de la mezcla (agua, glicerina y tinte azul)

5. Coloque la punta de la micropipeta encima de la fosa, sin tocar el gel

6. Vierta el contenido en la fosa, presionando despacio el botón de la pipeta hasta el primer punto de resistencia

7. Practique este procedimiento varias veces

Ejercicio 3. Corrida del gel de Electroforesis

Materiales Aparato de electroforesis Fuente de energía Micropipetas y micropuntas Muestras de ADN TBE 1X Gel Tinte (loading die)

Procedimiento

1. A cada microtubo que contiene ADN añada 2 µl de tinte. El volumen total de cada microtubo es ahora de 12 µl

2. Con el gel solidificado,ponga la bandeja en cámara de manera que las fosas queden en el lado negativo (cátodo). Esto asegura que las muestras migren del cátodo hacia el ánodo

3. Añada TBE 1X hasta que cubra el gel

4. Remueva con cuidado la peinilla del gel

5. Utilizando una micropipeta coloque 12 µl del tinte en la primera fosa. Para las demás muestras coloque de cada una 12 µl en las fosas correspondientes. Para cada muestra utilice una micropunta diferente

6. Coloque la tapa sobre la cámara de electroforesis teniendo cuidado de no moverla para que no se salgan las muestras de las fosas

7. Para correr el gel

a. Conecte la cámara a una fuente de energía y encienda el aparato a una razón de 10 V por cada cm del gel (80V)

b. Asegúrese que el aparato esté leyendo en voltímetros y NO en miliamperios

c. Verifique que vea burbujas formándose en el amortiguador, y que NO se esté calentando

e. Deje migrar las muestras hasta que la línea del tinte se encuentre aproximadamente a un centímetro y medio del extremo positivo

f. Apague el equipo

8. Para teñir el gel:

a. Saque el gel y colóquelo en la bandeja de tinción

b. Cubra el gel con tinte

c. Deje por media hora y agite de vez en cuando

d. Saque el gel usando guantes desechabes y colóquelo en agua para lavar hasta que se destiña. NO BOTE EL TINTE

e. Saque el gel y colóquelo en el iluminador

Electroforesis