La extracción de ADN con materiales cotidianos es una práctica interdisciplinar, que se puede aplicar en distintos campos como la biología molecular, la genética forense, etc. Esta extracción hecha en casa puede parecer complicada y científica, pero con los materiales adecuados y siguiendo los pasos adecuados, puede ser una práctica relajante y gratificante.
Uno de los materiales esenciales en la extracción de ADN es el alcohol, y su importancia no es casualidad. El alcohol es el componente químico clave para una exitosa extracción de ADN. Pero, la cuestión a estudiar es, ¿qué función cumple el alcohol en la extracción de ADN? Para ello, hablaremos de las técnicas y materiales implicados en el proceso.
La base del proceso de extracción de ADN
La base del proceso de extracción de ADN es romper las paredes celulares para acceder al material genético. Para ello, es preciso romper cualquier obstáculo físico o químico que posean las células para liberar el material genético. A veces puede ser una pared celular resistente, en ocasiones membranas celulares, pero en cualquier caso el paso fundamental es la lisis celular.
El proceso comienza con la homogeneización de la muestra. Es importante que la muestra no tenga grumos u otros objetos, ya que podrían interferir en su correcta homogeneización. El objetivo es obtener una muestra homogénea que facilite la ruptura de las células futura. Esta homogeneización se puede realizar mediante un mortero o una batidora, según las preferencias.
El jabón
A continuación, se añade una mezcla solución de solución salina-jabonosa para descomponer aún más la pared de la célula y para obtener el ADN. La solución salina-jabonosa se compone de jabón líquido, agua y cloruro de sodio. El jabón o detergente líquido ayuda a romper las membranas celulares, ya que está compuesto por moléculas de lípidos que actúan como tensioactivos al unirse y separar las moléculas de la superficie celular, dejando el ADN libre.
Es importante destacar que los lípidos son moléculas compuestas por átomos de carbono e hidrógeno, éstos son insolubles al agua pero solubles al alcohol y otros compuestos orgánicos no polares. Por esta razón, el jabón es esencial para ayudar a separar el ADN de las proteínas y otros compuestos celulares que no son solubles en agua.
Precipitación con alcohol
La siguiente etapa, fundamental en la separación del ADN de proteínas y otras impurezas, es la precipitación del ADN en un medio líquido sin dañar su estructura tridimensional. Para ello, se utiliza alcohol, y así poder tener contenido de ADN aislado que pueda ser sometido a pruebas y análisis.
El etanol
El etanol al 70% se utiliza para purificar el ADN. Una vez lisiadas las células y liberado el ADN, hay que eliminar proteínas, restos celulares y ácidos nucleicos de bajo peso molecular.
Para la precipitación del ADN, se agrega etanol o isopropanol frío, este último se utiliza, ya que el ADN es soluble en agua pero no en alcohol. Al agregarse el alcohol, el ADN se desenrolla y se precipita en la interfase entre el alcohol y el agua. Después de añadir el alcohol, todo lo que queda es esperar para que se forme una capa de ADN blanquecina.
La importancia de la extracción del ADN
La extracción de ADN es una tarea que es necesaria en muchos ámbitos, por diferentes motivos, como en medicina, zoología, botánica, biología molecular, entre otros. Es importante destacar que la práctica de extracción de ADN con material cotidiano es muy común, ya que se convierte en una estrategia didáctica vivencial para comprender el material genético y entender las diferentes técnicas y procesos de lisis que ayudan a su obtención.
La práctica de extracción de ADN también se ha empleado en la investigación de enfermedades hereditarias. En estos casos, la información del ADN se utiliza para detectar mutaciones específicas que estamos buscando en la población. La extracción de ADN es también muy importante en el ámbito de la genética y la biología molecular, donde se emplea para estudiar la estructura y función de los genes, y la relación entre estructura y función en el ser vivo.
La extracción de ADN en casa
La práctica de extracción de ADN con materiales cotidianos es muy común, ya que se convierte en una estrategia didáctica vivencial para comprender el material genético y entender las diferentes técnicas y procesos de lisis que ayudan a su obtención. Además, es una práctica en la que se desarrollan habilidades y destrezas manuales para manipular instrumentos y técnicas de laboratorio, y también ayuda a comprender la biología molecular y la estructura del material genético.
Por otro lado, la practica casera de extracción de ADN con materiales cotidianos permite una comprensión accesible y sencilla del material de uno de los componentes más importantes de la vida.
La perspectiva sistémica en la enseñanza de las ciencias
Es importante la perspectiva sistémica en la enseñanza de las ciencias, particularmente en la integración de aspectos de Ciencia, Tecnología y Sociedad (CTS). Es necesario adoptar un nuevo enfoque más integrador en la enseñanza de las ciencias, el cual ofrezca a los estudiantes experiencias interdisciplinares vinculadas a problemas del mundo real.
Un nuevo enfoque en la enseñanza de las ciencias
Actualmente, la comunidad educativa está consciente de que uno de los retos educativos actuales es formar a los estudiantes como ciudadanos responsables que puedan tomar decisiones relacionadas con la ciencia y la tecnología en la sociedad actual. Es por ello, que se necesita una sólida alfabetización científica y un enfoque integrador, tal y como lo propone la perspectiva sistémica.
Es en este sentido, que la extracción de ADN hecha en casa se constituye como una práctica interdisciplinaria que integra conceptos de Química, Física y Biología. Además, se destaca su importancia en servicios biotecnológicos, como el diagnóstico de enfermedades o el análisis forense. Esto permite que los estudiantes, con esta práctica, tengan una comprensión más amplia de los alcances y posibilidades que puede ofrecer la ciencia en sus vidas.
La propuesta didáctica interdisciplinar
La propuesta didáctica interdisciplinaria aborda, tanto los fundamentos científicos de la extracción de ADN, como las relaciones CTS. Se presenta un protocolo sencillo de extracción de ADN con material cotidiano y se explica su fundamento científico.
Metodología de enseñanza
La propuesta didáctica presentada ha sido implementada y validada durante tres cursos académicos y se emplea una metodología de enseñanza mediante investigación dirigida. Se han observado cambios en las emociones de los estudiantes durante el desarrollo de la propuesta didáctica, y se ha establecido una asociación con su aprendizaje.
La implementación de la metodología de enseñanza mediante investigación dirigida, busca desarrollar habilidades en los estudiantes, mejorar su comprensión y fomentar un enfoque más crítico a la hora de abordar problemas de investigación.
Abriendo nuevos caminos de conocimiento
La extracción de ADN es un proceso clave en la biología molecular y la genética, y su aplicación es de vital importancia en una amplia variedad de áreas. La práctica de extracción de ADN con materiales cotidianos se convierte en una herramienta didáctica interdisciplinar que permite a los estudiantes desarrollar habilidades y destrezas manuales para manipular instrumentos y técnicas de laboratorio.
Este proceso no solo ayuda a comprender la biología molecular y la estructura del material genético, sino que también se convierte en un proceso de aprendizaje interdisciplinar que contribuye a la formación de un ciudadano crítico y responsable que pueda tomar decisiones informadas sobre problemas de la sociedad.
Pensando en nuevas aplicaciones
La extracción de ADN es una herramienta relevante en el diagnóstico de enfermedades y en la identificación de personas. Pero hoy en día, también se está aplicando en distintas áreas de investigación, como en el estudio del microbioma, el estudio de enfermedades raras, entre otros.
Es importante seguir ampliando el alcance de la extracción de ADN en la investigación, lo que significa abordar nuevas áreas de conocimiento y desarrollar nuevas aplicaciones para la extracción de ADN. Es probable que se abran nuevos caminos para el uso de esta práctica interdisciplinaria que sigue siendo un pilar en la investigación científica.
