Наша ДНК — великая вещь. Миллиарды лет эволюции, миллиарды нуклеотидных оснований, десятки тысяч генов… ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) — хранилище наследственной информации. Она есть почти во всех клетках организма, из нее состоят хромосомы, которые, как помним, находятся в ядрах клеток. А сейчас мы расскажем, как выделить свою собственную ДНК в домашних условиях.
Что нужно. Материалы
- 120 мл воды (можно из-под крана), 5 г соды (самой обычной), 1,5 г поваренной соли и 5 мл моющего средства (например, «Фейри») или мыла. Так мы получаем буферный раствор для расщепления клеточных мембран. Здесь главное правило: полученный раствор должен быть слабощелочным, то есть оптимальное значение pH — 8,5;
- Таблетка мезима (это такое лекарство от несварения желудка, должно быть в аптеке у каждого). Её нужно тщательно измельчить в небольшом объеме воды (например, 1 мл);
- Медицинский спирт. Он должен быть чистым, не ниже 96%, то есть водкой заменять его нельзя. Спирт сейчас купить в обычной аптеке сложно. Можно попробовать попросить у знакомых, можно заказать в одном из интернет-магазинов, где он продается под маркировкой «медицинский антисептический раствор» (правда, брать придется, скорее всего, сразу канистру). Еще вариант — использовать не этиловый спирт, а изопропиловый, только учтите, что он страшно ядовитый. Спирт должен быть охлажденным, его нужно поместить в морозилку за несколько часов до эксперимента;
- Пробирка. Вместо пробирки подойдет тщательно отмытый небольшой флакончик;
- Пипетка. Годится обычная, из аптеки;
- Клетки собственного тела. Например, клетки слизистой рта;
- Термометр;
- Банка с водой нужной температуры.
Что делать. Метод
Шаг 1
Собрать клетки слизистой поверхности щек. Для этого нужно пожевать щеки в течение хотя бы 30 секунд, набрать в рот 3 мл чистой воды, прополоскать рот и выплюнуть все содержимое в пробирку. Чем дольше жуешь щеки, тем больше клеток соберешь, тем больше ДНК в итоге выделится. Жевать щеки до крови не имеет смысла, так как в клетках крови, эритроцитах, нет ДНК;
Шаг 2
Долить к полученному раствору с клетками эквивалентное количество буферного раствора для лизиса, помешать аккуратно в течение двух минут.
Буферный раствор разрушит клеточные мембраны и мембраны ядер клеток. Таким образом нити ДНК окажутся свободно плавающими в водном растворе. Однако в этом же растворе будет плавать все содержимое клеток: ДНК, РНК, полисахариды, липиды, сложные полимерные соединения… Кроме того, в водном растворе клеточные ферменты начнут постепенно разрушать ДНК. Поэтому ее нужно как можно скорее отделить от других клеточных компонентов.
Шаг 3
Добавить чайную ложку раствора протеиназы (мезима). После этого пробирку следует поместить на 10 минут в контейнер, в котором поддерживается температура +37° — в банку с подогретой водой. Эстетам подойдет и собственная подмышка.
Шаг 4
Прибавить охлажденный этиловый спирт из расчета 1:1, при этом пробирку держать строго под углом 45°, не допуская смешивания водной и спиртовой фазы и сохраняя раздел фаз. На этом этапе лучше дать пробирке постоять в течение нескольких минут на столе.
Из всех клеточных компонентов только ДНК быстро и эффективно выпадает в осадок в среде спирта, образуя видимые глазу белые нити. Все остальные компоненты остаются в водной фазе.
Шаг 5
Белые нити молекул ДНК с пузырьками воздуха, запутавшимися между нитями, начнут образовываться на границе раздела фаз, постепенно двигаясь вверх по пробирке. Если ДНК было много, она сформирует небольшой клубок и всплывет на поверхность, если ДНК было мало, можно слегка потрясти пробирку и подождать еще несколько минут.
Шаг 6
Для того чтобы ДНК долго хранилась, ее нужно аккуратно отобрать с помощью пипетки вместе с небольшим количеством спирта. ДНК можно поместить в пробирку и хранить в холодильнике при температуре +4°. В спиртовом растворе осадок ДНК стабилен в течение многих лет.
«Получился достойный сувенир»: впечатления испытателей
…Следуя пунктам инструкции, мы начали усиленно жевать внутреннюю поверхность щек, проделывая это с преувеличенно умным видом: научный эксперимент все-таки. Радуя друг друга своей мимикой, мы полминуты полоскали рот специально заготовленной водой и, деликатно отворачиваясь, выплевывали ее в пронумерованные пробирки. Эксперимент казался предельно простым, но уже на этапе набора буфера и протеиназы: то в пипетку попадали пузырьки воздуха, то набиралось больше, чем нужно. В конце концов я отбросила свой перфекционизм и начала делать все на глаз. Перед 10-минутной водяной баней вещество в пробирке выглядело как желе с крошками.
Спирт нужно было добавлять аккуратно, по стеночке до полного заполнения пробирки. После этого в центре пробирки я увидела белесоватое завихрение с множеством мельчайших пузырьков. Если рассматривать содержимое пробирки на фоне темного ноутбука, пучок ДНК похож на галактику.
Предстояло забрать совсем чуть-чуть жидкости с ДНК и поместить в маленький кулон-пробирку в форме карточной масти пики. Долго не получалось ухватить именно пучок, а не жидкость вокруг него. С досады я уже воспринимала эти белые нити не как ДНК, а только как не поддающуюся мне странную субстанцию, которую нужно во что бы то ни стало переместить в кулон. Я потрясла пробирку и неожиданно обнаружила более зримое завихрение уже на самом дне. Спустя пару минут в моем кулоне медленно оседало хорошо видимое скопление нитей ДНК. Получился достойный сувенир, и я уже прикидывала, кто из знакомых оценит такой подарок.
«Кот Шрёдингера» 1 октябрь 2014
visual science / Из личного архива А. Лопатиной / Евгений Пашнин / iStock