BIOLOGÍA MOLECULAR

1. BIOLOGÍA MOLECULAR Diana María Gualtero Leal BIOL 3051L

2. 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

3. 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

4. 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

5. 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

6. 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

7. 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

9. 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

10. 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

11. 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

12. 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

13. 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

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

16. Tipos de Gel

17. 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

18. Procedimiento • Preparación de la bandeja: • Prepare la bandeja de electroforesis primero y luego • Suba las tapas de los lados de la bandeja • Coloque la peinilla en la bandeja de electroforesis • 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

19. 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 superficie 6. Remueva de la hornilla y deje enfriar hasta que lo pueda agarrar sin quemarse 7. Vierta la mezcla en la bandeja de electroforesis empezando en una esquina y rompa las burbujas con una aguja de disección

20. Ejercicio 2. Practicando el Uso de las Micropipetas • Escoja un plato Petri ya preparado con gel solidificado que contiene fosas • Escoja una micropipeta y apoye el brazo que esté agarrando la micropipeta en una superficie firme • Utilice la mano contraria para apoyar la micropipeta

21. 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

22. 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)

23. Procedimiento • A cada microtubo que contiene ADN añada 2 µl de tinte. El volumen total de cada microtubo es ahora de 12 µl • 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 • Añada TBE 1X hasta que cubra el gel

24. 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

25. 7. Para correr el gel • Conecte la cámara a una fuente de energía y encienda el aparato a una razón de 10 V por cada cm del gel (80V) • Asegúrese que el aparato esté leyendo en voltímetros y NO en miliamperios • Verifique que vea burbujas formándose en el amortiguador, y que NO se esté calentando

26. 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

27. 8. Para teñir el gel: • Saque el gel y colóquelo en la bandeja de tinción • Cubra el gel con tinte • Deje por media hora y agite de vez en cuando • Saque el gel usando guantes desechabes y colóquelo en agua para lavar hasta que se destiña. NO BOTE EL TINTE • Saque el gel y colóquelo en el iluminador

28. Electroforesis