Мастер-класс: выделяем собственную ДНК
Первый этап любого современного молекулярно-биологического исследования генома — выделение ДНК. Если дальнейшие этапы (секвенирование, генотипирование) можно провести только в лабораторных условиях, то выделить ДНК из образца довольно легко даже дома. Давайте попробуем устроить домашнюю лабораторию и выделить ДНК самостоятельно. Мастер-класс для нас провела Маргарита Атрощенко, кандидат биологических наук, заведующая отделом экологии и физиологии Государственного биологического музея им. К. А. Тимирязева.

Вам понадобятся:
/ Клетки (можно взять с внутренней стороны щеки)
/ Пробирка или маленький стаканчик
/ Зубочистка
/ Микроскоп, предметное стекло (опционально)
/ Стекло
/ Метиленовый синий (продается в зоомагазине)
/ Физиологический раствор (продается в аптеке)
/ Средство для мытья посуды
/ Ферментные таблетки или энзимный
раствор для очистки контактных линз (продается в аптеке)
/ Спирт (этиловый, изопропиловый
или жидкий антисептик)
1

Возьмите клетки многослойного эпителия внутренней стороны щеки.

Это крупные клетки, которые легко отделяются. Чтобы выделить свою ДНК, достаточно поскрести зубочисткой внутреннюю сторону щеки, клеток будет достаточно даже в слюне.
2

Возьмите предметное стекло и капните на него каплю воды.

Помешайте в капле зубочисткой — клетки отделятся от нее и перейдут в воду, их будет видно в микроскоп. Чтобы ядро было виднее, можно аккуратно той же зубочисткой добавить в каплю немного метиленового синего, чтобы раствор стал темно-голубым (этот краситель продают в зоомагазинах в отделе лекарств для рыб). Метиленовый синий связывается с ДНК, и ядро клетки окрашивается в синий цвет.
3

Найдите ядро клетки — именно в нем находится ДНК.

Для выделения ДНК понадобится большее количество клеток, чем для изготовления микропрепарата. Для этого надо набрать в рот небольшое количество физиологического раствора (примерно 4 мл, набрать можно шприцом без иглы), прополоскать рот и выплюнуть полученную взвесь в пробирку или маленький стаканчик.

4

Возьмите средство для мытья посуды — будем разрушать оболочки (мембраны) клеток и клеточных ядер.

Мембраны клеток состоят из липидов, жироподобных веществ. Поэтому для их разрушения лучше всего подходят детергенты. В лаборатории использовали бы чистый лаурилсульфат натрия, но в нашем случае можно воспользоваться любым средством для мытья посуды. Если оно густое, разбавьте водой вдвое и добавьте в пробирку 2–3 мл (чуть меньше, чем было слюны). Можно добавить немного соды, чтобы средство действовало эффективнее.

В нашей пробирке теперь смесь ДНК, клеточных белков и остатков мембран. Белки, как и ДНК, — крупные молекулы, чтобы выделить чистую ДНК, их надо разрушить.

5

Возьмите фермент —
будем разрушать белки.



Чтобы разрушить белки, используют протеолитические (белкоразрушающие) ферменты. Где их взять? Можно купить в аптеке ферментные таблетки и растворить в воде, хорошо работает энзимный раствор для очистки контактных линз. Говорят, работает ананасовый сок. Добавьте несколько капель.
6

Закройте и потрясите пробирку.



Если у вас вместо пробирки стаканчик — хорошенько перемешайте его содержимое. Чтобы разрушение клеток и белков успело пройти полностью, пробирку оставляем на 5–10 минут. Советуем зажать ее в кулаке на время: процессы лучше проходят при температуре тела.
7

Добавьте в пробирку спирт.


Спирт добавляем аккуратно, по стенке — так, чтобы получилось два слоя: снизу вода, сверху спирт. Если нет этилового, можно купить изопропиловый (изопропанол), его используют для очистки оптики и деталей компьютера или как растворитель (многие антисептики для рук — тоже на основе изопропанола, для эксперимента важно взять жидкий, а не в виде геля).
8

Возьмите зубочистку
и подцепите сгусток ДНК.


Приглядитесь, к тому, что находится на границе между спиртом и водой. Если вы все сделали правильно, то на границе появится сгусток ДНК, похожий на слизь. Его легко подцепить деревянной зубочисткой

Поздравляем!
Вы выделили собственную ДНК! Не похоже на привычную нам по картинкам двойную спираль? Конечно, то, что мы видим на рисунках, — это модель, схема строения вещества. Ученые ее построили по косвенным данным.
Молекула ДНК, конечно, очень длинная (может быть, десятки сантиметров), но очень тонкая: всего два нанометра, то есть две миллионных доли миллиметра. В обычный световой микроскоп ее не разглядеть и даже в электронном микроскопе напрямую знаменитую двойную спираль удалось увидеть относительно недавно. А мы видим ДНК как вещество, множество молекул.