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Alianza para el Aprendizaje de Ciencias y Matemáticas (AlACiMa) Huella Genética o “Fingerprinting” Original de Essy Levy, M.S. y Julie Mathern Huella genética o “Fingerprinting” de ADN Temas Cubiertos • Digestión de las muestras de ADN con enzimas de restricción • Introducción a la base teórica de Huella Genética o “Fingerprinting” de ADN • Electroforesis de geles de agarosa • Análisis e interpretaciones de los resultados Aplicaciones al mundo real de Huella genética o “Fingerprinting” de ADN • Escena del crimen • Relación entre humanos • Paternidad • Relación entre animales • Estudios antropológicos • Estudios de organismos que causan enfermedades • Identificación de alimentos • Restos Humanos • Monitoreo de transplantes El kit de Huella genética o “Fingerprinting” de ADN Forense Puede ayudar a enseñar: • La estructura de ADN • Análisis de patrones de restricción de ADN • Electroforesis en gel de agarosa • Determinación de tamaño • Simulación de “Fingerprinting” de ADN forense real Huella Genética Resumen de los Procedimientos Huella Genética Procedimiento Primera Parte Huella Genética Procedimiento Segunda Parte Huella Genética Procedimiento Tercera Parte Equipo de Electroforesis de Agarosa Bio-Rad PowerPac™ Junior PowerPac™ Basic • Cubetas de Electroforesis • Fuentes de Electricidad • Geles de agarosa preparados PowerPac™ HC PowerPac™ Universal Mini-Sub® Cell GT PowerPac™ 3000 Wide Mini-Sub Cell GT Enzimas de Restricción de ADN • Son proteínas que cortan el ADN en secuencias específicas que son palindrómicas (leen igual en dirección 5’ a 3’) . • Fueron evolucionadas por bacterias para protegerse contra infecciones virales • Se llaman endonucleasas porque cortan en el interior de las hebras del ADN • Se conocen más de 3,000 enzimas Otros Componentes en la Reacción de la Digestión del ADN • Búfer Restricción permite las condiciones óptimas para la reacción • NaCI proporciona la concentración correcta de iónes • Tris-HCI proporciona el pH correcto • Mg2+ es un co-factor enzimático Temperatura de la Digestión del ADN ¿Por qué incubamos a 37°C? • La temperatura del cuerpo es la temperatura óptima para éstas y otras enzimas. ¿Qué pasa si la temperatura de la reacción es demasiado fría o demasiado caliente? • Muy caliente: la enzima puede ser desnaturalizada. • Muy fría: la actividad de la enzima puede ser más lenta, requiriendo más tiempo para digerir el ADN. Las muestras de ADN digeridas se guardarán en la nevera para ser analizadas el día siguiente. Asegúrese de que los pozos están en el lado del polo (-). Electroforesis en Agarosa: aplicando las muestras • Corriente Eléctrica La corriente mueve el ADN, que tiene una carga negativa, hacia el electrodo positivo (+, rojo). Búfer Tinta Gel de agarosa Fuente de Poder Electroforesis en Agarosa: corriendo las muestras • La gel de agarosa separa los fragmentos de ADN por tamaño. Los fragmentos más pequeños se mueven más rápido y progresan más lejos que los fragmentos más grandes. Corriendo la Gel Fuente de Electricidad Electroforesis en Agarosa: resultados típicos • La gel de agarosa separa los fragmentos de ADN por tamaño. Los fragmentos más pequeños se mueven más rápido y progresan más lejos que los fragmentos más grandes. Análisis de la Gel Teñida Determine los tamaños de los fragmentos de restricción. • Cree una curva estándar utilizando un marcador de ADN. • Mida la distancia (en mm) recorrida por los fragmentos de restricción. • Determine los tamaños de lo fragmentos de ADN. Identifique la relación entre las muestras. Determinación del Tamaño Molecular Distancia (mm) 23,000 11.0 9,400 13.0 6,500 15.0 4,400 18.0 100,000 Tamaño (pares de baes) Tamaño (pb) Curva Estándar de “Fingerprinting”: Semilogritmico 10,000 B 1,000 2,300 23.0 2,000 24.0 pb = pares de bases mm = milímetros 100 0 5 10 15 20 Distancia (mm) A 25 30 “Fingerprinting ” de ADN Extensiones a la práctica de laboratorio • Estudios Independientes • Aislamiento del plásmido de (mini-preps) • La cartografía de un plásmido utilizando las enzimas de restricción • Análisis por “Southern blot” • Prácticas de introducción a la electroforesis: Kool-Aid/FastBlast Indicador de pH en un búfer