Purificación de ADN con esferas magnéticas
La extracción y purificación de ADN por esferas magnéticas es pura genialidad para los amantes, como yo, de los experimentos con imanes. Existen varios métodos para separar el ADN de una célula del resto de compuestos. Aquí (próximamente) ya hemos visto algunos, pero en general todos se basan en la misma propiedad del ADN y de los ácidos nucleicos en general, presentan carga negativa. Además, tanto el ADN como el ARN son moléculas grandes, si las comparamos con el resto de moléculas que encontramos en una célula. Estas dos propiedades juegan a favor de todos los sistemas de purificación de ácidos nucleicos. Pero, ¿por qué?
El ADN es una molécula enorme y con carga negativa, eso hace que se comporte de forma concreta cuando lo ponemos en medios polares. Pero no es la única molécula con cargas negativas, pero sí es la molécula con TANTAS cargas negativas, su tamaño hace que su capacidad de unir cargas positivas no tenga parangón dentro de la biología molecular. Precisamente esto es lo genial de la purificación por esferas magnéticas. En esta técnica el ADN se unirá a las cargas positivas de las esferas magnéticas y estas a su vez se atraerán por otro imán por su polo negativo.
Quedará así:
ADN (carga negativa)-(carga positiva) imán (carga negativa) – (carga positiva) de otro imán*.
Imagen del proceso. Modificado del protocolo de ddbiolab.
*Para trabajar con esferas magnéticas en ocasiones no se usa un imán en el exterior, sino corrientes eléctricas que causarán el mismo efecto.
Entiendo que puedas pensar qué pasará con el resto de moléculas con carga negativa que hay en un lisado celular. Para empezar se pueden hacer procesos químicos para cambiar la carga mediante virajes de pH, esto en principio no influirá en la carga del ADN, porque es muy negativa. Pero además, se pueden hacer variaciones de tiempo para que solo las moléculas con mayor carga negativa sean las que se unan a los imanes, porque viajarán más rápido hacia ellos y coparán sus polos positivos.
Por si todavía no consigues visualizar cómo se hace, te cuento cómo hemos llegado hasta tener el ADN libre con esferas magnéticas. Primeramente, el tejido se ha de homogeneizar, separar las células unas de otras. Después se lisarán, se romperán las membranas celulares para que el ADN se encuentre libre en el medio líquido. En este punto añadiremos las esferas magnéticas al tubo en el que se ha llevado a cabo el lisado. El ADN, y otros compuestos celulares con carga negativa, se unirán al polo positivo de las esferas, mientras que compuestos con cargas positivas se unirán al polo negativo. Pero aquí es donde entra en acción el segundo imán. En el exterior del tubo acercamos un imán por su polo negativo. Este imán desplazará a los componentes celulares que se habían unido en el polo negativo, puesto que su carga es menor que la del imán. En este punto tenemos dentro del tubo esferas magnéticas unidas a compuestos negativos, pero que además las esferas se encuentran pegadas a la pared del tubo por la atracción que sienten por la carga del imán exterior. Ahora solo hace falta retirar el líquido del tubo y poner líquido nuevo, que será el que aprovechemos para eliminar las cargas negativas débiles y que en el segundo pase del imán exterior solo se unan a las esferas las moléculas de ADN.
Hay muchas maneras de separar el ADN del resto de compuestos celulares, pero esta sin duda es la más divertida, porque los imanes siempre son divertidos.