Estrazione DNA banana: l’esperimento per tutti

Il DNA: che cos’è e dove si trova?

Il DNA, o acido desossiribonucleico, è l’acido nucleico che contiene le informazioni genetiche necessarie per la biosintesi di RNA e di proteine, molecole fondamentali per lo sviluppo della maggior parte degli organismi viventi. Oltre al DNA codificante esiste anche un DNA non codificante, il junk DNA.  L’estrazione del DNA viene effettuata a partire da tutti i possibili compartimenti in cui esso è presente; ed è per questo possibile praticare l’estrazione DNA banana. L’acido desossiribonucleico contiene l’informazione genetica che crea il progetto di un determinato essere vivente, sia esso un vegetale, un animale o anche un microrganismo. Negli organismi superiori, il DNA è contenuto nel nucleo delle cellule. Tutte le cellule di un organismo vivente possiedono una copia di DNA, tranne alcune eccezioni come i globuli rossi dei mammiferi che sono privi di nucleo.

Il DNA si trova all’interno del nucleo associato a un gran numero di proteine, gli  istoni, e ripiegato molte volte su se stesso formando strutture compatte chiamate cromosomi. Negli organismi privi di nucleo l’acido desossiribonucleico può essere organizzato in cromosomi o meno (nei batteri è presente una molecola di DNA circolare a doppia catena; i virus possono avere un genoma a DNA o ad RNA). La struttura dell’acido desossiribonucleico è costituita da gruppi fosfato legati allo zucchero desossiribosio che è legato a una delle quattro basi azotate: adenina (A), citosina (C), guanina (G) e timina (T). Il gruppo fosfato-zucchero-base azotata determina un nucleotide. Il DNA è un polimero di nucleotidi.

Estrazione DNA banana

È possibile estrarre il DNA senza essere in un laboratorio? È un’esperienza molto più facile di quella che si immagina. Prima di procedere con l’estrazione è importante sapere cosa è il DNA e soprattutto dove si trova. Per estrazione del DNA significa isolare l’acido nucleico da un tessuto o da cellule eucariotiche o procariotiche; è possibile estrarre il DNA da tutti i possibili compartimenti in cui esso è presente (virus, mitocondri, cloroplasti, liquidi biologici ecc.). Esistono numerosi protocolli per effettuare l’estrazione di DNA, senza il bisogno di particolari attrezzature, da diversi organismi viventi. Tra le esperienze più facilmente praticate vi è l’estrazione di acido nucleico dalla frutta, in particolare dalla banana. Il DNA ottenuto non sarà di ottima qualità, motivo per cui  non è possibile proseguire con esami di biologia molecolare. Il DNA così ottenuto non è del tutto purificato ed è ancora contaminato da altre molecole (come le proteine). Tuttavia, questo tipo di esperimento, permette di apprezzare  ad occhio nudo l’aspetto filamentoso del DNA.

Materiale

Per effettuare l’esperimento occorrerà:

• banana
• cloruro di sodio (sale da cucina)
• detersivo per piatti
• acqua distillata
• succo d’ananas (facoltativo)
• alcol etilico
• carta da filtro (è possibile usare anche quella del caffè) o un colino
• un imbuto
• un becher (o semplicemente un piatto) e una forchetta
• un cilindro graduato
• una provetta o un piccolo recipiente trasparente

Procedimento

1. Sbucciare la banana, tagliarla in due e prenderne una metà. Porre la banana in un becher e schiacciarla con una forchetta. In questo modo si disgregano meccanicamente i tessuti vegetali. Questa fase è fondamentale per rendere fragili le pareti cellulari.

   

2. LISI CELLULARE.  Si aggiungono 50 mL di acqua, 2 cucchiaini di sale e un cucchiaio di detersivo per i piatti. Mescolare con una forchetta. Lo scopo di questa fase è  liberare il DNA dal nucleo in cui è contenuto e dalle proteine istoniche attorno a cui è avvolto. Il detersivo per i piatti contiene sostanze che dissolvono i lipidi, distrugge quindi le membrane biologiche (cellulare e nucleare) che sono composte da lipidi e libera il DNA da una parte delle proteine. Il sale neutralizza le cariche negative dei gruppi fosfato e permette alle molecole di DNA di avvicinarsi tra loro allontanando così le molecole di acqua che circondano l’acido nucleico. Il sale facilita la precipitazione della molecola (utile nel momento in cui verrà aggiunto l’alcol etilico).
3. ELIMINAZIONE DEI RESIDUI. Passare il miscuglio ottenuto attraverso una carta da filtro. Ripetere la filtrazione almeno due volte e recuperare il filtrato. La filtrazione elimina i residui cellulari e le parti di tessuto non disgregato. Se il miscuglio risulta difficile da filtrare aggiungere un po’ d’acqua distillata. Prelevare 25 mL di filtrato e versarlo in una provetta, aggiungere 5 mL di succo d’ananas e agitare bene. L’aggiunta del succo d’ananas permette alla bromelina, sostanza contenuta nel frutto, di distruggere le proteine istoniche. L’aggiunta del succo d’ananas è facoltativa, la visualizzazione del DNA avverrà comunque. Ricordiamo che lo scopo dell’esperimento è quello di apprezzare ad occhio nudo la struttura filamentosa del DNA, non ottenere un’estrazione di buona qualità.
4. PRECIPITAZIONE DEL DNA. Lo scopo di questa fase è recuperare il DNA in forma solida. Prelevare 6 mL di filtrato e versarlo in una provetta pulita. Aggiungere 8 mL di alcol etilico. Il DNA non è solubile in etanolo quindi si avrà un surnatante di alcol etilico e un pellet (precipitato) di DNA.

   

5. VISUALIZZAZIONE DEL DNA. L’acido nucleico, non essendo solubile in alcol etilico, forma un ammasso bianco di filamenti: ecco il DNA di una banana.