Guia Laboratorio

Laboratorio Nº1: DNA Fingerprint

Introducción

En esta actividad nos introduciremos en los conceptos básicos de la huella dactilar de DNA (finger print), un método usado en varios procedimientos médicos y forenses, así como en la determinación de paternidad. Esta tecnología puede también ser utilizada para el análisis de pedigrí basado en el patrón genético. La huella dactilar de DNA es unaherramienta analítica de gran alcance usada para examinar semejanzas y diferencias en organismos a nivel genético-molecular. Es decir, tomar el DNA de cualquier célula del cuerpo, digerirlo con enzimas de restricción y analizar los fragmentos de DNA separados por electroforesis en geles de agarosa. Los resultados de esta actividad producen patrones de DNA que revelan diferencias y semejanzas en elpatrimonio genético de individuos. Esta actividad también proporciona un punto de partida para la discusión sobre las diversas implicaciones sociales, éticas, y legales del análisis de DNA.
En esta actividad, los estudiantes utilizarán enzimas de restricción para digerir cinco muestras hipotéticas de DNA humano. En esta simulación una muestra fue recogida de la escena del crimen y cuatromuestras fueron obtenidas de posibles sospechosos. Los fragmentos de restricción que resulten serán separados por electroforesis en gel de agarosa. De acuerdo con los patrones de digestión, los estudiantes analizarán sus resultados, comparando el DNA de los sospechosos hipotéticos con la muestra de DNA obtenida en la escena del crimen. Este experimento se utilizará además para demostrar los principios ylos procedimientos de la electroforesis, incluyendo la preparación del gel, la aplicación de muestra, la separación, y la tinción del DNA.

Enzimas de Restricción.

Las enzimas de restricción se “posicionan” en la molécula de DNA y “deslizan” a lo largo de la doble hélice de DNA hasta que reconocen secuencias nucleotídicas específicas que le señalan a la enzima que debe detenerse. Lasenzimas entonces “digieren” (separan químicamente) la molécula de DNA en ese sitio llamado "sitio de restricción" actuando como una tijera molecular, cortando el DNA en una secuencia nucleotídica específica. Si un sitio específico de restricción se encuentra en más de una posición en una molécula de DNA, la enzima de restricción cortará en cada uno de esos sitios, resultando fragmentos múltiples. Por lotanto, si un fragmento lineal de DNA es cortado con una enzima de restricción cuyo sitio específico de reconocimiento se encuentra en dos posiciones diferentes de la molécula de DNA, el resultado será tres fragmentos de diferentes longitudes. Si un fragmento dado de DNA es circular y se corta con una enzima de restricción cuya secuencia específica de reconocimiento se encuentra en doslocalizaciones diferentes en la molécula de DNA, el resultado será dos fragmentos de diferentes longitudes. La longitud de cada fragmento dependerá de la localización de los sitios de restricción en la molécula de DNA. El DNA que ha sido cortado con enzimas de restricción se puede separar y observar usando un procedimiento conocido como electroforesis en geles de agarosa. El término electroforesis significatransportar con electricidad.

Electroforesis en Geles de Agarosa.

La electroforesis separa fragmentos de DNA según su tamaño relativo. Los fragmentos de DNA se cargan en un gel de agarosa, que se coloca en un compartimiento que ha sido llenado con una solución tampón conductora. Una corriente continua se pasa entre los electrodos de cada extremo del compartimiento. Los fragmentos de DNApresentan carga negativa, y cuando están colocados en un campo eléctrico son atraídos hacia el polo positivo y rechazados por el polo negativo. La matriz de agarosa actúa como un tamiz molecular a través del cual los fragmentos más pequeños de DNA puedan moverse más fácilmente que los más grande, después de un tiempo, los fragmentos más pequeños migrarán más lejos que los más grandes. Los fragmentos...