EXTRAÇÃO DE DNA DE MORANGO
Morangos (Foto: J. Dossena)
Reino: Plantae (Archaeplastida)
Divisão: Tracheophytes
Clado: Angiosperms
Clado: Eudicotiledonae
Clado: Rosids
Ordem: Rosales
Família: Rosaceae
Subfamily: Rosoideae
Tribo: Potentilleae
Subtribo: Fragariinae
Gênero: Fragaria L. 1753
Espécie: Fragaria ananassa (Duchesne ex Weston) Duchesne ex Rozier
***
Morango: Fragaria ananassa (Duchesne ex Weston) Duchesne ex Rozier
(Foto: Museu da Vida/FIOCRUZ)
Os morangos que consumimos são plantas da espécie Fragaria ananassa Duchesne.
O morango é uma planta pertencente à família botânica das Rosáceas, ou seja, são da mesma família das rosas que enfeitam muitos jardins. Elas se reproduzem principalmente por meio do estolão, que é um ramo que cresce paralelo ao chão, gerando brotos de novas plantas. As variedades de morangos que consumimos hoje são resultado de cruzamentos de espécies diferentes que ocorriam, naturalmente na Europa (França e Rússia) e nas Américas (Chile e Estados Unidos).
Uma das razões de se trabalhar com morangos é que eles se prestam muito bem à extração de DNA, porque são muito macios e fáceis de homogeneizar. Morangos maduros também produzem pectinases e celulases, que são enzimas que degradam a pectina e a celulose (respectivamente), presentes nas paredes celulares das células vegetais. Além disso, os morangos possuem muito DNA: eles possuem 8 (oito) cópias de cada conjunto de cromossomos (são octoplóides!).
Os morangos que consumimos são plantas da espécie Fragaria ananassa. Estas plantas são Rosáceas, ou seja, são da família das rosas que enfeitam muitos jardins. Elas se reproduzem principalmente por estolão, que é um ramo que cresce paralelo ao chão (solo) gerando brotos que constituirão novas plantas. As variedades de morangos que consumimos hoje são resultado de cruzamentos de espécies diferentes que ocorriam, naturalmente na Europa (França e Russia) e nas Américas (Chile e Estados Unidos).
Uma das razões de se trabalhar com morangos é que eles se prestam muito bem à extração de DNA, porque são muito macios e fáceis de homogeneizar. Morangos maduros também produzem pectinases e celulases, que são enzimas que degradam a pectina e a celulose (respectivamente), presente nas paredes celulares das células vegetais. Além disso, os morangos possuem muito DNA: eles possuem 8 cópias de cada conjunto de cromossomos (são octoplóides).
Material
(por grupo)
1 saco plástico "zip loc"
1 morango (fresco ou congelado)
10 ml de solução de extração
Aparato filtrante: 1 filtro de papel com funil ou um filtro de pano ou gaze
Álcool etílico gelado (po)de ser álcool 70º g.l.
1 tubo de ensaio limpo
1 bastão de vidro ou 1 palito de madeira (tipo pau-de-laranjeira, para manicure ou espetinho de churrasco).
Preparo das soluções e outras notas sobre os materiais
O saquinho tipo "zip loc" deve ser bem espesso. Quanto mais espesso mais resistente e geralmente os saquinhos utilizados para embalar comidas no freezer são apropriados.
Os morangos podem ser frescos ou congelados. Se for usar morangos congelados, deixar descongelar completamente antes de realizar o experimento. Outras frutas macias como Kiwi ou banana podem ser usadas, mas não fornecem, ao final, tanto DNA.
Solução de extração de DNA
(suficiente para 100 grupos)
100 ml de detergente podem substituir o shampoo (de preferência sem corantes)
50 ml de xampu (não contendo condicionador) (usamos duas colheres de sopa).
15 gramas de NaCl (sal de cozinha) = 2 colheres de chá.
900 ml de água (H2O), de preferência mineral
O álcool etílico (etanol) deve ser de, no mínimo, 90º g.l. e deve estar gelado.
Se for usar gaze, corte-a em quadrados e dobre em 2 camadas. Corte-a grande o suficiente para poder ficar presa no funil ou na boca do tubo.
Método (ou como fazer)
Coloque um morango, previamente lavado e sem as sépalas (as folhinhas verdes) em um saco zip loc.
Esmague o morango com o punho por, no mínimo, 2 minutos.
Adicione a solução de extração ao conteúdo do saco.
Misture tudo, apertando com as mãos, por 1 minuto.
Derrame o extrato no aparato filtrante e deixe filtrar diretamente dentro do tubo. Não encha totalmente o tubo (encha somente até 1/8 do seu volume total).
Derrame devagar o álcool gelado no tubo, até que o mesmo esteja pela metade.
Mergulhe o bastão de vidro ou o pau-de-laranjeira dentro do tubo no local onde a camada de álcool faz contato com a camada de extrato.
Mantenha o tubo ao nível dos olhos para ver o que está acontecendo.
Resultados esperados
Assim que os participantes derramarem o etanol gelado no extrato de morango eles começarão a notar fitas brancas muito finas de DNA, que se formarão na interface entre as duas camadas. Agitando-se o ADN que se formou na camada de etanol, este formará fibras como as de algodão, que grudarão no objeto que se está usando para misturar (bastão de vidro ou madeira).
O que acontece quando...
Colocamos o detergente? O detergente presente no xampu ajuda a dissolver a bicamada lipídica que compõe a membrana plasmática e as membranas das organelas.
Colocamos o sal? O sal ajuda a manter as proteínas dissolvidas no líquido extraído, impedindo que elas precipitem com o DNA.
Colocamos o etanol? O DNA não é solúvel em etanol (álcool etílico).
Quando as moléculas são solúveis em um dado solvente, elas se dispersam neste solvente e não são, portanto, visíveis. Por outro lado, quando as moléculas são insolúveis em um dado solvente, elas se agrupam, tornando-se visíveis. Quanto mais gelado estiver o álcool, menos solúvel o DNA vai estar. Por isso é tão importante que o etanol seja mantido no freezer ou em um banho de gelo até a hora do experimento.
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Solução de extração de DNA
(suficiente para 100 grupos)
100 ml de detergente podem substituir o shampoo (de preferência sem corantes)
50 ml de xampu (não contendo condicionador) (usamos duas colheres de sopa).
15 gramas de NaCl (sal de cozinha) = 2 colheres de chá.
900 ml de água (H2O), de preferência mineral
O álcool etílico (etanol) deve ser de, no mínimo, 90º g.l. e deve estar gelado.
Se for usar gaze, corte-a em quadrados e dobre em 2 camadas. Corte-a grande o suficiente para poder ficar presa no funil ou na boca do tubo.
Método (ou como fazer)
Coloque um morango, previamente lavado e sem as sépalas (as folhinhas verdes) em um saco zip loc.
Esmague o morango com o punho por, no mínimo, 2 minutos.
Adicione a solução de extração ao conteúdo do saco.
Misture tudo, apertando com as mãos, por 1 minuto.
Derrame o extrato no aparato filtrante e deixe filtrar diretamente dentro do tubo. Não encha totalmente o tubo (encha somente até 1/8 do seu volume total).
Derrame devagar o álcool gelado no tubo, até que o mesmo esteja pela metade.
Mergulhe o bastão de vidro ou o pau-de-laranjeira dentro do tubo no local onde a camada de álcool faz contato com a camada de extrato.
Mantenha o tubo ao nível dos olhos para ver o que está acontecendo.
Resultados esperados
Assim que os participantes derramarem o etanol gelado no extrato de morango eles começarão a notar fitas brancas muito finas de DNA, que se formarão na interface entre as duas camadas. Agitando-se o ADN que se formou na camada de etanol, este formará fibras como as de algodão, que grudarão no objeto que se está usando para misturar (bastão de vidro ou madeira).
O que acontece quando...
Colocamos o detergente? O detergente presente no xampu ajuda a dissolver a bicamada lipídica que compõe a membrana plasmática e as membranas das organelas.
Colocamos o sal? O sal ajuda a manter as proteínas dissolvidas no líquido extraído, impedindo que elas precipitem com o DNA.
Colocamos o etanol? O DNA não é solúvel em etanol (álcool etílico).
Quando as moléculas são solúveis em um dado solvente, elas se dispersam neste solvente e não são, portanto, visíveis. Por outro lado, quando as moléculas são insolúveis em um dado solvente, elas se agrupam, tornando-se visíveis. Quanto mais gelado estiver o álcool, menos solúvel o DNA vai estar. Por isso é tão importante que o etanol seja mantido no freezer ou em um banho de gelo até a hora do experimento.
Bom experimento!
Bibliografia:
Diane Sweeney. Biology (adaptação do método) in: Exploring Life, Pearson Education.
Para saber mais você pode visitar também o site, em português, DNA VAI À ESCOLA.
EXTRAÇÃO DE DNA DE BANANA (Musa paradisiaca L. 1753), ALIADO A TEORIA E PRÁTICA NO ENSINO
DE ÁCIDOS NUCLEICOS.
Extração do DNA da banana: aliando teoria e prática no ensino de ácidos nucleicos em Bioquímica.
Cruz, V.L.G. (UFPI) ; Sousa, P.B. (UFPI) ; Sousa, L.M. (UFPI) ; Passos, A.G.F. (UFPI) ; Leal, R.C. (UFPI)
RESUMO
É conhecido que a experimentação aliada à teoria pode tornar o ensino mais eficaz. Em bioquímica, o conteúdo de ácidos nucleicos pode ser contextualizado e aplicado na prática através de experimentação de extração de DNA. Através da análise dos resultados pode-se discutir conceitos básicos sobre o conteúdo de ácidos nucleicos, em especial DNA.
INTRODUÇÃO
No ensino de química é notável a dificuldade dos alunos em visualizar e compreender certos conteúdos repassados em sala de aula, e um dos fatores que contribuem para tal problema é a ausência de uma abordagem prática dos mesmos por meio de experimentos (SUART; MARCONDES; LAMAS, 2010). A experimentação no ensino de ciências apresenta-se como uma tática eficiente para a criação de problemas reais que estimulam a contextualização e questionamentos de investigação por parte dos alunos, além de apresentar diversas funções tais como ilustrar um princípio, desenvolver atividades práticas, testar hipóteses, etc. Do contrário, na ausência de uma relação direta entre teoria e prática, os conteúdos abordados não se apresentam como condescendentes à formação do indivíduo ou contribuem muito pouco ao desenvolvimento cognitivo do mesmo (GUIMARÃES, 2009). Assim sendo, a elaboração do conhecimento científico apresenta-se dependente de uma abordagem experimental, uma vez que a organização do mesmo ocorre preferivelmente concomitante a processos de investigação (GIORDAN, 1999). O objetivo desse trabalho é mostrar um experimento de extração de DNA da banana como proposta didática estratégica para aulas práticas de bioquímica.
MATERIAL E MÉTODOS
A extração do DNA da banana configura-se em um exemplo de prática experimental, que pode ser realizado inclusive na própria sala de aula, envolvendo quatro etapas:
1) maceramento,
2) lise dos tecidos e células;
3) remoção de proteínas e outros fragmentos de material do DNA; e
4) precipitação do DNA (LIMA; FRACETO, 2007).
Os materiais utilizados para realização deste experimento foram:
½ banana,
sal de cozinha (4 g),
água destilada (60 mL),
álcool etílico gelado (-5 °C),
detergente comercial neutro (6 mL),
papel de filtro,
Coador de plástico ou metal
funil,
2 béqueres (500 mL e 100 mL),
tubo de ensaio,
bastão de vidro e
saco plástico transparente.
O experimento foi iniciado com o maceramento da banana no saco plástico. Em seguida, uma solução intitulada solução de lise (água + detergente + cloreto de sódio) foi preparada e misturada durante 2 minutos à massa da banana macerada.
A mistura (lise + banana macerada) foi então filtrada utilizando o papel filtro ou um coador fino, o funil e o tubo de ensaio.
Ao filtrado foi então adicionado lentamente o álcool etílico até que o volume inicial da solução fosse dobrado.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Com a metodologia previamente realizada o professor pode abordar o conhecimento envolvido em cada passo, como descrito a seguir. A banana é macerada para que os constituintes da solução de lise (água, detergente e cloreto de sódio) atinjam mais facilmente todas as células da fruta. A solução de lise misturada à massa resultante da banana deu origem a uma solução liquefeita da polpa da fruta. O detergente presente na solução de lise ocasionou o rompimento da bicamada lipídica que compõe a membrana plasmática das células da banana (onde está contido o DNA) e das organelas. Sob a ação do detergente, os lipídios constituintes, sob a ação do detergente, tornam-se solúveis e são removidos juntamente com as proteínas que também estão presentes na membrana. Já o cloreto de sódio (NaCl) contribui com íons positivos que neutralizam a carga negativa do DNA e são de fundamental importância por ajudar a manter as proteínas dissolvidas no líquido extraído, bloqueando a sua precipitação associado com o DNA. Com a adição do álcool etílico, observou-se a precipitação do DNA devido a sua baixa solubilidade nesse solvente. Quanto mais gelado o álcool estiver, menos solúvel o DNA será, pois além de formar uma mistura heterogênea em ambiente salino, ele fará com que as moléculas do DNA se aglutinem, constituindo uma massa esbranquiçada e filamentosa. A partir dos resultados alcançados é possível envolver os alunos no estudo de ácidos nucleicos. O experimento resulta em um aprendizado significativo sobre o tema em questão, mostrando através da discussão do mesmo que aliança teoria/prática conduz a uma fixação efetiva dos conceitos trabalhados em sala de aula.
Fonte
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