Aislamiento de plásmidos. Conocer los fundamentos para la purificación del DNA plasmídico y su...

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Transferencia de material genético II

Aislamiento de plásmidos

Conocer los fundamentos para la purificación del DNA plasmídico y su separación del DNA

Realizar el aislamiento de DNA plasmídico

Objetivos

Estructura del ADNJames Watson y Francis Crick en 1953

demostraron que la estructura del ADN consiste en una doble hélice formada por dos cadenas.

DNA

La extensión de DNA que tiene cada organismo no es la misma.

El DNA a pesar de su extensión tiende a formar una estructura helicoidal compacta.

DNA

Doble hélice Estabilizada por

puentes de hidrógeno

En la célula generalmente superempacada o superenrollada

Estructura del DNA

Linealizado: Es decir cuando se ha cortado ambas cadenas del DNA sólo una vez.

Parcialmente linealizado: Cuando se ha cortado el DNA en una de las cadenas

DNA relajado circular. DNA que no se ha empacado.

Superenrrollado: Covalentemente cerrado y muy empacado

Superenrollado desnaturalizado. Parecido al anterior pero un poco menos empacado

Conformaciones de un plásmido

Conformaciones distintas del DNA: Superenrollamiento

El superenrollado es más compacto y por tanto migra más rápido en el gel

Pero como vemos el superenrollamiento?

Abierto Relajado

Superenrollado

1. Induce cambios locales en el DNA que desestabilizan la doble cadena y esto afecta la transcripción o cambia la unión de proteínas al DNA.

2. Induce cambios globales en el DNA, los cual hace que secuencias de DNA distantes se acerquen y facilita la compactación del DNA y la recombinación sitio específica

¿Cómo afecta el superenrollamiento del DNA a la función de la célula?

DNA estructura helicoidal◦ Estructura estabilizada

por puentes de hidrógeno entre las bases nitrogenadas (A=T; G≡C)

Superenrollamiento Desnaturalizar-

Renaturalizar: Romper y rehacer puentes de hidrógeno

Puentes de hidrógeno en el DNA

DNA se puede desnaturalizar

Calor, pH,↑ iones

se eliminan sus puentes de hidrógeno.

EFECTO HIPERCRÓMICO

Al monitorear su absorbencia a 260 m se observa que hay un aumento en está conforme alteramos o despegamos la doble hélice EFECTO HIPERCRÓMICO

Tm Temperatura

a la cual el 50% del DNA se encuentra en la forma desplegada.

El DNA se puede volver a re-naturalizar.

Hay que hacerlo en condiciones suaves para que el apareo de bases sea el correcto.

De no ser así se pueden producir agregados fácilmente precipitables.

La re-naturalización

Paso 1: Lisis celular

Generalmente se realiza con detergentes lleva detergentes para solubilizar la membrana

Obtención del plásmido

Paso 2: Precipitación de proteínas y desnaturalización del DNA

Se perturban los puentes de hidrógeno entre cadenas

Se añade generalmente NaOH

Obtención del plásmido

Paso 3: Renaturalización del DNA

Se neutraliza el pH de la solución y se renaturaliza el DNA, PERO NO TODO!!!

Obtención del plásmido

Cuando los puentes de hidrógeno entre las cadenas complementarias del DNA plasmídico circular se rompen, ya sea por calentamiento o por un pH alcalino, las cadenas permanecen cercanas ya que el enrollamiento de las dos cadenas no se ha perturbado grandemente.

En contraste, las cadenas lineales o rotas de DNA cromosomal se renaturalizan rápidamente ya sea por enfriamiento o al restaurar el pH neutro de la solución y la fidelidad de la reasociación es substancialmente diferente para ambas macromoléculas.

Fundamento Lisis alcalina

Continuación... Paso 4: Separación del

DNA cromosomal del DNA plasmídico y su purificación

El DNA cromosomal está agregado y al centrifugar se queda en el botón

El DNA renaturalizado se queda en la solución, el sobrenadante

El experimento

Una vez que se tenga el plásmido purificado entonces:

A. Correr una muestra en un gel de agarosaB. Medir la absorbancia a 260 nm.C. Estimar la concentración.D. Guardar a –20°C para usar en la próxima

sesión

Cuantificación

Ensayo de restricción (2 h incubación de DNA con enzimas)

Corrimiento electroforético: Gel de agarosa (aprox 45 min)

Inducción de proteína recombinante (Alcanzar DO 0.6 en 1.5h; inducción 1.5h)

Corrimiento electroforético: Gel de poliacrilamida (45 min)

Siguiente sesión experimental

Continuamos con:

Preparación de un gel de agarosa para el corrimiento electroforético del plásmido y los productos de restricción