Все живые организмы, от бактерии до президента, сохраняют наследственную информацию в длинных цепочках ДНК — дезоксирибонуклеиновой кислоты. Их звенья служат «буквами», образующими генетический код.
Нити ДНК закручиваются двойной спиралью, которая стала узнаваемым символом всех наук о жизни. Но невооруженным глазом спираль, конечно, не увидеть: для него ДНК предстает чем-то похожим на слизь. Вы можете убедиться в этом сами, выделив эти молекулы из обычного яблока или банана в домашних условиях. Главный носитель «кода жизни» образует белесую, мыльную на ощупь пену.
Нам понадобятся
Холодная чистая вода — лучше дистиллированная, но подойдет и фильтрованная или питьевая без газа.
Изопропиловый или этиловый спирт.
Нейодированная поваренная соль (четверть чайной ложки).
Жидкое моющее средство или шампунь (чайная ложка).
Фильтровальная бумага.
Средних размеров фрукт или овощ: помидор, луковица, яблоко, киви, банан и т. п.
Немного свежевыжатого ананасового сока.
Как поставить опыт по извлечению ДНК
1. Растворяем
Разведите соль в 100 мл ледяной воды: низкая температура облегчит осаждение на последнем этапе эксперимента. Снимите кожуру с фрукта или овоща, перетрите мякоть до однородного состояния.
Чайную ложку этой кашицы поместите в отдельную емкость, добавьте пару чайных ложек солевого раствора и ложку шампуня. Мешайте несколько минут, чтобы шампунь (детергент) разрушил мембраны клеток, высвободив их содержимое.
2. Очищаем
Перемешайте образовавшуюся массу и отфильтруйте через бумагу в новую чистую емкость. Мякоть можно выбросить — нас интересует мутноватый фильтрат, где оказались молекулы из разрушенных клеток.
Добавьте к нему немного (примерно 1/5 объема) ананасового сока. Он содержит ферменты протеазы, которые разрушают белки, но не трогают ДНК, и эти молекулы остаются плавать в воде. Их цепочки несут слабые отрицательные заряды, благодаря чему ДНК отлично растворяется.
3. Смешиваем
Заряженные молекулы ДНК в спирте не растворяются, что и позволит нам их осадить. Для этого осторожно влейте по стенке 10 мл (две чайные ложки) этанола или изопропанола в полученную жидкость, перемешайте и дайте отстояться.
Спирт легче воды и соберется у поверхности, а оказавшиеся в нем цепи ДНК выпадут в осадок и образуют волокнистую белесую пленку на границе двух сред. Нити ДНК легко налипнут на стенки емкости, их можно будет даже намотать на палочку.
В чем соль?
Растворители делятся на полярные, такие как вода, и неполярные, как керосин. Первые подходят для заряженных молекул, например минеральных солей, вторые — для жиров и других незаряженных веществ. Это видно и в опыте с молекулами ДНК. Они несут слабый отрицательный заряд, благодаря чему отталкиваются друг от друга и растворяются в воде. Но если в жидкости присутствуют ионы соли, они частично нейтрализуют заряды ДНК. Благодаря этому отдельные цепочки могут слипаться, осаждаясь из раствора.
Фото: Shutterstock/Fotodom.ru, SPL / LEGION-MEDIA (X2), DIOMEDIA (X2), ISTOCK (X5)
Материал опубликован в сентябре 2020, частично обновлен в ноябре 2024
