Come estrarre il proprio DNA in poche e semplici mosse

7 Marzo 2018

Il DNA è una delle molecole più famose e più studiate al mondo. Quello che forse non sapete è che in casa si può replicare l’esperimento che si fa normalmente in laboratorio per estrarre il DNA, in pochi passaggi e senza materiali particolari. Volete provare l’ebbrezza di vedere con i vostri occhi del DNA? Non vi resta che leggere questa breve guida: partiamo!

 

IL MATERIALE BIOLOGICO

Il primo passo da fare è ottenere qualcosa che contenga il DNA: questo si trova nelle cellule ed è di queste che abbiamo bisogno.

Se fossimo in un laboratorio avremmo molti modi a disposizione per ottenere delle cellule; a seconda dei nostri obiettivi infatti potremmo: fare un prelievo di sangue, prelevarle da un tessuto animale o vegetale, o far crescere delle cellule batteriche. Poiché non siamo in un laboratorio, possiamo utilizzare qualcosa di più semplice come una banana o una fragola. Altrimenti, per ottenere ancora maggior soddisfazione, possiamo estrarre il DNA dalle nostre cellule!

Un modo semplice e indolore per prelevare un campione di cellule è quello di sputare in un bicchiere. Si, avete capito bene: raccogliete più saliva possibile, passatevi la lingua sulle guance e sputate. Avremo bisogno di circa due dita di saliva. Per questo esperimento sarebbe meglio utilizzare un recipiente stretto e lungo, tipo una provetta, in modo da formare un volume di saliva evidente con pochi sputi. Non avendo un contenitore simile a casa, ho utilizzato un semplice vasetto.

La saliva dell’autore sul fondo di un barattolo.

Adesso nel vasetto ci sono un po’ di cellule che prima stavano nella mia bocca e ora navigano nella saliva.

IL DNA STA DENTRO LE CELLULE

Che il DNA stia nelle cellule lo abbiamo ricordato nel passaggio precedente, ma ora dobbiamo focalizzarci sul fatto che le cellule sono racchiuse dalla membrana cellulare. Se vogliamo avere qualche speranza di vedere il nostro DNA dobbiamo liberarlo! Come fare?

Qui dobbiamo prendere in considerazione le cellule che abbiamo davanti; infatti le cellule animali, le nostre, sono diverse da quelle batteriche e da quelle vegetali. Il nostro è un caso abbastanza fortunato: dovremo rompere solamente le membrane cellulari senza preoccuparci di eventuali ulteriori pareti cellulari o altre membrane esterne come invece faremmo in presenza di cellule batteriche o vegetali.
Ok, ma come facciamo?

La membrana è principalmente composta da molecole che si chiamano fosfolipidi, che possiamo considerare come dei grassi particolari che hanno una parte idrofila, chiamata testa, che si scioglie in acqua e una parte idrofoba, detta coda, che non si scioglie in acqua. Siccome possiamo considerarli dei grassi, possiamo anche trattarli come tali e provare a rimuoverli facendo come faremmo con il sapone e delle mani sporche.

I detergenti lavano via l’unto perchè sono simili ai nostri fosfolipidi: hanno una parte idrofoba che interagisce con lo sporco e una parte idrofila che interagisce con l’acqua. In questo modo il detergente fa sì che il grasso venga portato via dall’acqua. In laboratorio si usa il sodio dodecilsolfato (SDS per gli amici) che è una molecola che fa esattamente quello di cui abbiamo bisogno. L’SDS è un tensioattivo e una buona fonte di tensioattivi sono i detergenti che abbiamo in casa come il sapone per piatti liquido.

I tensioattivi del detersivo per piatti utilizzati nell’esperimento.

Quindi versiamo alcune gocce (ne bastano veramente poche) sulle nostre cellule.

Il detersivo viene aggiunto alla saliva.

Il DNA ANCORA NON SI VEDE

Abbiamo rotto le membrane e ora tutto quello che c’era dentro è disperso nella saliva, DNA compreso, ma ancora non si vede nulla!

Se vogliamo avere qualche speranza di vedere qualcosa dobbiamo fare ancora un paio di cose.

Innanzitutto dobbiamo cercare di aggregare il DNA, e per fare questo aggiungiamo un pizzico di sale da cucina.
Il nome scientifico del sale è “cloruro di sodio” e indica il fatto che il sale che normalmente utilizziamo per cucinare è composto da due atomi: il cloro (Cl) e il sodio (Na). Quando è solido i due atomi sono legati insieme e formano tanti cristalli di NaCl, ma quando lo mettiamo in acqua questo si separa, o meglio si dissocia, nei due ioni, cioè molecole che hanno una carica elettrica. Aggiungendo il sale avremo quindi nella nostra saliva un po’ di ioni Na+ (lo ione sodio ha una carica positiva) e un po’ di ioni Cl(lo ione cloro ha una carica negativa).

La molecola di DNA è carica negativamente e come sappiamo le cariche uguali si respingono, mentre le cariche opposte si attraggono. Quindi il DNA (negativo) attrarrà vicino a sé gli ioni Na+ (positivi). Ora il DNA non è più carico e si aggregherà più facilmente. Si vede? Probabilmente no. Gli aggregati di DNA hanno un colore biancastro e la saliva, composta principalmente da acqua, non è il liquido migliore per osservarli; inoltre, il DNA è solubile in acqua.

VERSIAMOCI DELL’ALCOOL

L’alcol secondo alcuni può essere la soluzione a molti problemi e sicuramente ci sarà utile anche in questo caso: il DNA è poco solubile in alcool e potremmo sfruttare questa caratteristica per precipitarlo. In pratica, il DNA non si scioglierà più e sarà visibile in forma solida nell’alcool.

Possiamo prendere dell’alcool denaturato, che è pure colorato di rosa, o della vodka o della grappa (dipenderà dalla vostra dispensa). Se utilizzate dei liquidi trasparenti si vedrà meno; una possibilità è quella di colorare la vodka, o la grappa, con un colorante alimentare scuro. Io ho utilizzato l’alcool denaturato che avevo in ripostiglio.

Versatelo lentamente facendolo scivolare lungo uno dei bordi del contenitore; in questo modo non si mescolerà con l’acqua ma formerà uno strato sopra di essa.

Non si vede bene ma sotto, in bianco c’è lo strato di saliva, sopra, l’alcool.

Attendete un paio di minuti al massimo e nella zona di confine tra acqua e alcool dovrebbero comparire degli aggregati biancastri e densi.

Gli agglomerati di DNA ripresi dall’alto.

Se volete giocarci un po’ potete utilizzare uno stuzzicadenti (il massimo sarebbe una bacchetta di vetro) o qualcosa di simile per “pescare” il vostro DNA e trascinarlo fuori dalla soluzione.

Un po’ di DNA viene trascinato fuori dall’alcool.

Se fossimo in un laboratorio adesso procederemmo a purificare e isolare la molecola in modo da poterci successivamente lavorare, in casa invece questo è il punto in cui fermarsi, fare delle foto e poi buttare via tutto.

Complimenti! Avete estratto il vostro DNA come in un vero laboratorio scientifico!

Se non siete soddisfatti della quantità di materiale che avete sotto gli occhi potete provare con una banana o una fragola avendo l’accortezza di frullare il tutto prima di iniziare con il sapone.

Buon divertimento!

Giovanni

 

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