Análisis de ADN:



Integrantes:

Ian Lucas Baldrich
Lucas Salse
Juan I. Morales

http://www.scq.ubc.ca/files/VirtualLabDNA/vlabFrame.html
animacion de electroforesis




¿Qué es el análisis de ADN?
Es un análisis de la secuencia molecular del ADN. La secuenciación es la determinación del orden preciso en que se encuentran los nucleótidos: Adenina, Timina, Citosina o Guanina en un trozo de ADN dado. La dificultad más grande de la secuenciación es la de obtener una cantidad suficiente de ADN para trabajar. Primero se utilizaron librerías de genes, donde las bacterias replicaban los fragmentos de ADN cortados con enzimas de restricción, este laborioso método ahora fue reemplazado por el uso de la técnica del PCR.
PCR o Reacción en cadena de polimerasa es una técnica de biología molecular desarrollada en 1986 por Kary Mullis, cuyo objetivo es obtener un gran número de copias de un fragmento de ADN particular, partiendo de un mínimo; en teoría basta partir de una única copia de ese fragmento original, o molde. Esta técnica sirve para amplificar un fragmento de ADN; su utilidad es que tras la amplificación resulta mucho más fácil identificar con una muy alta probabilidad virus o bacterias causantes de una enfermedad, identificar personas (cadáveres) o hacer investigación científica sobre el ADN amplificado.
Esta técnica se fundamenta en la propiedad natural de las ADN polimerasas para replicar hebras de ADN. Primero se divide las hebras de ADN recién formadas entre sí tras cada fase de replicación y, a continuación, dejar que vuelvan a unirse a polimerasas para que vuelvan a duplicarlasPor lo general, la PCR es una técnica común y normalmente indispensable en laboratorios de investigación médica y biológica para una gran variedad de aplicaciones. Entre ellas se incluyen la clonación de ADN para la secuenciación, la filogenia basada en ADN, el análisis funcional de genes, el diagnóstico de trastornos hereditarios, la identificación de huellas genéticas (usada en técnicas forenses y test de paternidad) y la detección y diagnóstico de enfermedades infecciosas.
la reacción en Cadena de la Polimerasa se basa en la repetición de un ciclo formado por tres etapas:
1ª Desnaturalización del ADN doble cadena
2ª Hibridación de los iniciadores a la zona 3´ específica de cada una de las hebras
3ª Extensión del cebador por actuación de la DNA polimerasa
En la primera etapa (desnaturalización) la doble hélice de ADN se separa en dos hebras. Para ello se realiza una incubación de la muestra a altas temperaturas (93-97ºC). La renaturalización se producirá cuando la temperatura disminuya.
En el segundo paso (hibridación) los cebadores se unen a las zonas 3´ complementarias que flanquean el fragmento que queremos amplificar. Se realiza gracias a la bajada de la temperatura (50-65º C)
En la tercera etapa (elongación) se produce la síntesis de una cadena sencilla (produciéndose un fragmento de doble cadena por la complementariedad) en la dirección 5´-> 3´ mediante la enzima DNA polimerasa, la cual incorpora los desoxinucleótidos fosfato presentes en el medio siguiendo la cadena molde. Todos estos pasos se pueden apreciar gráficamente en la Figura:


Image4.jpg

¿Para qué se puede aplicar el analisis de ADN?El analisis de ADN mediante el metodo de PCR y Electroforesis sirve para determinar la paternidad, tambien se puede aplicar en los crimenes, y por precausión.

Aplicación en crimenes:
En 1986, se usó por primera vez el ADN para solucionar un crimen; la muerte de dos chicas en Leicestershire, Inglaterra. El proceso ha sido refinado desde entonces. Ahora los analistas pueden identificar el color del cabello de un sospechoso a partir del ADN y los expertos predicen que pronto será detectable también el color de la piel y las características faciales.
Muestras de ADN encontradas en la escena de un crimen son a menudo muy pequeñas para ser analizables. Los equipos de Reacción en Cadena de Polimerasa (PCR, según sus siglas en inglés) utilizan la manera natural en la que el ADN se copia a sí mismo y lo amplifican, proporcionándole a los criminalistas hebras replicadas de ADN que son utilizables. Este gran avance en la tecnología genética también ha ayudado a resolver casos que habían permanecido sin resolver por años, en espacio de tiempo de 50 años aproximadamente. Las moléculas de ADN no sufren de degradación por el tiempo.

Determinar la paternidad:
También se puede utilizar esta técnica para determinar la paternidad. Se toma una muestra de ADN de la madre y del padre, (en el caso que uno no se conozca, o que se quiera verificar si de verdad es el padre o la madre) y otra del hijo. Se somete la muestra a la electroforesis y se determina si la molécula del hijo coincide en parte con la del padre y otra parte con la de la madre, entonces es el hijo de ambos. Cuando se quiere saber quién es el padre/madre entre un grupo de personas, se toma la muestra de todos y se comparan con la del hijo para ver cual coincide.

Precausión:
Por precaución se suelen hacer análisis de ADN para determinar algún gen o falla que pueda transmitirse a la descendencia. Muchas veces se suelen hacer análisis de ADN a la descendencia de alguien que tenga algún tipo de enfermedad que se transmita, para determinar si la enfermedad se transmitió activa o pasivamente. Tal es el caso de Córdoba donde se le descubre a un hijo con adenoleucodistrofia. Siendo una enfermedad transmitida a la descendencia en los genes (50% de tenerla y no tenerla) los médicos deciden hacerle prueba a sus dos hermanos, descubriendo (sin síntomas) que ambos tenían la enfermedad de forma activa en ellos también.
Asi es como precautivamente se suelen hacer analisis de ADN para detectar algún problema en los genes, o algun gen que cause por ejemplo, daltonisismo.


ssssss.jpgEjemplo de un caso de criminalística resuelto utilizando electroforesis en gel vertical de acrilamida. Si se observan los patrones bandas podrá comprobarse como los perfiles obtenidos en las manchas de sangre encontradas en el sombrero (Hat) y pantalón (Jeans) del sospechoso (S) coinciden con el perfil genético de la víctima



La electroforesis es un grupo de técnicas empleadas por los científicos para separar moléculas basándose en propiedades como el tamaño, la forma, o el punto isoeléctrico. Es utilizada en laboratorios para separar moléculas biológicas, especialmente ADN, ARN y proteínas
Antes de ser pasadas al proceso, las moléculas de ADN y ARN son divididas. A continuación se muestran los pasos que se llevan a cabo en la electroforesis en gelatina.
1. Primero, se necesita el gel de poliacrilamida, que funciona como filtro que se encarga de separar las moléculas de ADN.
2. A continuación se colocan las muestras de ADN en los apartados del gel llamados pocillos.
3. Luego se aplican cargas eléctricas positivas y negativas
4. Esta energía sirve para que el ADN se mueva de un lugar a otro. La carga que se aplica depende mucho del pH del medio.
5. Después se observan las moléculas de ADN. Como no pueden ser observadas a simple vista, se necesita una sustancia que tiña el gel para poder ver los grupos de ADN.

http://www.youtube.com/watch?v=eauONOJ3F00
video sobre la electroforesis.

ADN.jpg
Animación de Electroforesis: http://biomodel.uah.es/lab/sds-page/inicio.htm