DNA isolatie uit ui Proef 4A Het isoleren van DNA uit cellen is de eerste stap in veel onderzoek in moleculaire biologie. Voordat je een bacterie ertoe kunt brengen een stof te laten produceren waar in de medische wereld behoefte aan is, moet het bacterie-DNA worden geïsoleerd. Maar ook het modificeren van planten, bijvoorbeeld om ze resistent te maken tegen ziektes, begint met DNA-isolatie. Dat isoleren kan uit bacteriën, maar net zo goed uit een doodgewone ui. Eerst maak je het weefsel mechanisch stuk. Daarna breek je de membranen van de cel zelf en rond de kern af met behulp van zeep. De cel fragmenten verwijder je door filtratie; het filtraat bevat dan de oplosbare eiwitten en het DNA. Vervolgens breekt een enzym het eiwit af en wordt het DNA neergeslagen met ijskoude alcohol. Materiaal Voor het prepareren van het ui-weefsel extract Ui, ca. 100 g fijngehakt in bekerglas van 250ml Afwasmiddel-zout mengsel (vooraan in lokaal) Bekerglas (250 ml) Trechter Thermometer Koffiefilter Bekerglas 600 ml (waterbad 60 0C) IJsbad (vooraan in lokaal) Roerstaaf Voor het scheiden van DNA uit het ui-extract Ui-extract (zie onder werkwijze) Protease in injectiespuit (TOA) ijskoude alcohol 96% + pasteurpipet Maatcilinder (10 ml) Reageerbuisrek Reageerbuis Werkwijze A Bereiding van het ui-extract 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Maak een waterbad van 60 0C. Vul het bekerglas (600 ml) met max. 200 ml warm water. Doe 100 ml afwasmiddel-zout mengsel op de ui in het bekerglas (250 ml). Meng het geheel. Verwarm dit mengsel in een waterbad (plaats de 250 ml beker in de 600 ml beker) en houd het mengsel gedurende precies 15 minuten tussen de 50 - 600C. Blijf roeren. Koel het mengsel af in ijswater gedurende 5 minuten, onder voortdurend roeren. Giet het mengsel in een keukenmachine en draai 5 seconden (niet langer!) op hoog toerental. Let op, er ontstaat veel schuim. Giet de mix terug in het lege bekerglas van 600 ml. Filtreer het mengsel in de 250 ml beker. Pas goed op dat het schuim op het oppervlak het filtraat niet verontreinigt. Dit filtraat is het ui-extract dat oplosbare eiwitten en DNA bevat. B Het isoleren van DNA uit het ui-extract 1. Meet 6 ml ui-extract af in de maatcilinder en giet dit in een reageerbuis. 2. Doe 4 druppels enzym bij het ui-extract. Meng goed. 3. Doe nu heel voorzichtig een laag ijskoude alcohol (2 halfvolle pasteurpipetjes) bovenop het extractenzymmengsel door de alcohol langs de wand van de buis te druppelen. Houd de buis schuin en gebruik een pasteurpipet. 4. Laat dit geheel 2 a 3 minuten staan zonder aan te raken. 5. Draai zachtjes met het roerstaafje op het scheidingsvlak. Let er goed op de lagen niet al te zeer te verstoren of het fragiele DNA te breken. Er is een wit web van slijmerig DNA (snot) te zien dat met een roerstaafje / pasteurpipet uit de buis kan worden gehaald. Vragen 1. 2. 3. 4. 5. 6. Waarom meng je de uiensnippers met afwasmiddel? (denk aan eigenschappen van membranen) Je filtert het mengsel nadat het is gecentrifugeerd. Wat blijft er achter op het koffiefilter en wat bevindt zich in het bekerglas? Waartoe voeg je het enzym protease toe? Tenslotte voeg je ijskoude alcohol toe. Welke functie heeft dit? Welke voordelen heeft deze techniek bij het isoleren van DNA? Noem drie voorbeelden van wetenschappelijk/medisch onderzoek waarbij het noodzakelijk is dat DNA uit de cellen wordt geïsoleerd.