Extracción y Purificación de Ácidos Nucleicos

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Questions and Answers

¿Cuál es la primera etapa en la extracción de ácidos nucleicos?

  • Purificación de los ácidos nucleicos
  • Extracción de los ácidos nucleicos
  • Pretratamiento de la muestra (correct)
  • Lisis de los hematíes

¿Qué proceso se utiliza para eliminar la hemoglobina en el pretratamiento de sangre?

  • Purificación del sobrenadante
  • Agitación manual
  • Centrifugado de la muestra
  • Lisis de los hematíes (correct)

¿Qué se debe evitar para mantener la integridad del ADN en la sangre?

  • Almacenarla a temperaturas superiores a 4ºC
  • Realizar la extracción más de 48 horas después de la recolección (correct)
  • Almacenar la sangre con EDTA
  • Congelarla durante más de 7 días

¿Qué es necesario para el pretratamiento de tejidos fijados en formol?

<p>Un medio líquido específico (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el objetivo principal del pretratamiento de la sangre?

<p>Eliminar la hemoglobina (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de muestra no se debe almacenar más de 3 días si se requiere ADN íntegro?

<p>Muestra de sangre (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué se obtiene tras el centrifugado de la muestra en el pretratamiento de sangre?

<p>Un pellet y un sobrenadante (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la extracción de ácidos nucleicos es correcta?

<p>Se realiza en tres fases distintas. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el primer paso en el proceso de desparafinización de tejidos FFPE?

<p>Cortar con microtomo (B)</p> Signup and view all the answers

En el pretratamiento de cultivos de bacterias y levaduras en medio líquido, ¿qué es lo que se hace después de centrifugar el tubo?

<p>Se resuspende el sedimento en el tampón (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de los siguientes métodos se puede usar para recolectar células de la mucosa oral?

<p>Raspado con torunda o cepillo (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de agente se utiliza para la fluidificación del esputo?

<p>N-acetil-L-cisteína (C)</p> Signup and view all the answers

Al recolectar colonias aisladas sobre un medio sólido, ¿cómo se procede a su resuspensión?

<p>Se resuspende en el tampón de suspensión (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué sucede con el sobrenadante en el pretratamiento de células de la mucosa oral?

<p>Se elimina tras centrifugar la suspensión celular (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué compuestos se utilizan para realizar la desparafinización en tejidos FFPE?

<p>Xilol y etanoles de concentraciones decrecientes (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué se añade al esputo para descontaminar la muestra si se desea detectar micobacterias?

<p>Hidróxido sódico (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el principal componente que se utiliza para desestructurar la bicapa lipídica de las membranas durante el proceso de lisis celular?

<p>Dodecil-sulfato-sódico (SDS) (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué función cumple el EDTA en el proceso de lisis celular?

<p>Inhibe la actividad de las ADN-asas al quelar cationes divalentes. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de los siguientes tratamientos se utiliza para liberar el contenido celular en células con pared celular?

<p>Aplicación de proteasas. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de tratamiento es el bromuro de cetril-trimetril-amonio (CTAB) en el proceso de lisis celular?

<p>Un agente caotrópico. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el efecto del isotiocionato de guanidinio en la purificación de ARN?

<p>Desnaturaliza las macromoléculas, inhibiendo la actividad de las ARN-asas. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de tratamiento se realiza para degradar las paredes celulares de bacterias gram positivas?

<p>Uso de lisozima o lisostafin. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué se debe verificar tras el proceso de lisis para asegurar resultados exitosos?

<p>La presencia de grumos o cuerpos celulares. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el papel de las ADN-asas en la lisis celular?

<p>Degradar ácidos nucleicos. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el primer paso necesario para eliminar el ARN presente en el lisado durante la extracción de ADN?

<p>Añadir ARNasa A (D)</p> Signup and view all the answers

¿Por qué no es necesario eliminar el ARN en las muestras de sangre periférica?

<p>Porque no hay contaminación de ARN (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función del acetato sódico durante la precipitación del ADN?

<p>Unir cationes a las moléculas de ADN (C)</p> Signup and view all the answers

Durante la purificación de ácidos nucleicos, ¿qué se utiliza para retirar los compuestos solubles en solventes orgánicos?

<p>Fenol, cloroformo y alcohol isoamílico (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué sucede con el ADN cuando se añade alcohol durante el proceso de precipitación?

<p>Se elimina la capa hidratante que lo rodea (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta sobre la fase acuosa y la fase orgánica después de centrifugar el lisado?

<p>La fase acuosa contiene ácidos nucleicos y sales (D)</p> Signup and view all the answers

¿A qué temperatura se debe incubar la muestra después de añadir ARNasa A?

<p>37ºC (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el objetivo de la purificación de ácidos nucleicos?

<p>Separar los ácidos nucleicos de otros componentes del lisado (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué sucede con el ADN después de eliminarlo completamente del tubo?

<p>Se deja secar con el tubo abierto a temperatura ambiente. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el propósito de la incubación inicial a 55-95ºC durante la rehidratación del ADN?

<p>Desnaturalizar el ADN para facilitar su disolución. (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal de la precipitación con sales (salting out)?

<p>Separar los ácidos nucleicos de las proteínas. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de intercambiadores se utilizan para la purificación de ácidos nucleicos?

<p>Intercambiadores aniónicos. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué se hace con el sobrenadante después de precipitar proteínas en el proceso de salting out?

<p>Se utiliza para resuspender el ADN. (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué componente se añade al sobrenadante para precipitar el ADN?

<p>Isopropanol. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la temperatura ideal para la incubación final en la rehidratación del ADN?

<p>4ºC. (C)</p> Signup and view all the answers

Al lavar el ADN después de su precipitación, ¿qué tipo de solvente se utiliza?

<p>Ethanol al 70-75%. (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal de los plásmidos en el contexto de la biología molecular?

<p>Clonar secuencias génicas (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función del detergente aniónico SDS en la lisis alcalina?

<p>Romper la membrana del núcleo celular (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué sucede durante la neutralización rápida en el proceso de purificación de plásmidos?

<p>Se producen macroagregados insolubles del ADN cromosómico (A)</p> Signup and view all the answers

¿Por qué se debe trabajar en condiciones especiales para la purificación del ARN?

<p>Porque las ARNasas son muy resistentes a las temperaturas elevadas (C)</p> Signup and view all the answers

¿Qué agente se menciona como el más utilizado para inactivar ARNasas en la solución de lisis?

<p>Isotiocianato de guanidinio (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el primer paso del procedimiento de purificación de plásmidos?

<p>Lisis alcalina (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué efecto tiene la alta concentración salina durante la neutralización en el proceso de purificación de plásmidos?

<p>Provocar la precipitación del detergente y las proteínas (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué es necesario certificar antes de realizar la purificación para evitar la contaminación con ARNasas?

<p>Todo el material debe estar libre de ARNasas (C)</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Extracción de ácidos nucleicos

Proceso de aislar y obtener ácidos nucleicos (ADN y ARN) de una muestra biológica, como sangre, tejidos o cultivos celulares

Purificación de ácidos nucleicos

Eliminación de impurezas o contaminantes no deseados y no requeridos en la muestra de ácidos nucleicos, permitiendo su aislamiento puro.

Pretratamiento de muestras

Paso inicial y necesario para la extracción de ácidos nucleicos, que depende del tipo de muestra (sangre, tejido, etc.).

Lisis de eritrocitos

Rompimiento de los glóbulos rojos (eritrocitos) para liberar el material contenido en su interior; es una etapa crucial en el pretratamiento de la sangre, especialmente para extracción de ADN.

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Sangre anticoagulada

Muestra de sangre a la que se le ha añadido un anticoagulante (EDTA, heparina o citrato de sodio) para evitar la coagulación.

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Extracción en 24h

Para evitar la degradación óptima del ADN, es necesario extraer el ADN de sangre totalmente anticoagulada dentro de las 24 h posteriores a su obtención.

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Hemoglobina

Proteína de la sangre, que transporta oxígeno. Puede interferir en posteriores estudios por ejemplo de ADN.

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Desparafinización

Proceso para remover parafina de tejidos FFPE (Formalin-Fixed Paraffin-Embedded) para extraer ácidos nucleicos.

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Extracción de ácidos nucleicos

Obtener ácidos nucleicos (DNA y RNA) de células o tejidos, liberándolos de las estructuras celulares.

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Tejidos FFPE

Tejidos preservados en formalina y embebidos en parafina.

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Homogeneización química

Proceso que fragmenta y mezcla las muestras biológicas para la extracción de ADN.

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Cultivos bacterianos/levaduras

Metodología para recolectar muestras de bacterias y levaduras para extracción de acido nucleico.

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Solución GTE

Solución tampón para bacterias y levaduras (TRIS, EDTA, glucosa).

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Células mucosa oral

Obtención de células de la mucosa oral para análisis, por raspado, enjuague o saliva.

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Esputo

Muco secretado por las vías respiratorias que se usa como muestra

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N-acetil-L-cisteína

Agente mucolítico usado para fluidificar el esputo.

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Hidróxido sódico

Utilizado para descontaminar muestras de micobacterias.

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Homogeneizar muestra

Proceso de lograr una distribución uniforme de los componentes en una muestra.

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Lisis celular

Desintegración de las células para liberar su contenido.

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ARNasa A

Enzima que degrada el ARN.

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Purificación de ácidos nucleicos

Proceso de separación de ácidos nucleicos (ADN y ARN) de otras sustancias en un lisado.

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Solventes orgánicos (fenol/cloroformo)

Líquidos que sirven para separar proteínas, lípidos y otros compuestos del ADN en la purificación.

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Fase acuosa (superior)

Parte superior de la mezcla de solventes que contiene ácidos nucleicos.

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Fase orgánica (inferior)

Parte inferior de la mezcla que contiene lípidos y proteínas.

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Precipitación con alcohol

Método para separar y purificar ADN, usando alcohol para precipitar el ADN.

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Acetato sódico

Sal que ayuda en la neutralización de la carga negativa del ADN para la precipitación.

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Etanol al 70%

Solución de etanol utilizada para lavar el ADN precipitado y eliminar impurezas.

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Lisis alcalina

Técnica para separar ADN plasmídico de ADN cromosómico bacteriano mediante desnaturalización y renaturalización selectiva.

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Neutralización rápida

Proceso que sigue a la lisis alcalina, donde se agrega una solución ácida para separar el ADN plasmídico del cromosómico e inactivar el detergente.

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ADN plasmídico

Molécula circular de ADN extracromosómico en bacterias, usada para clonar genes y que se renaturaliza.

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ARNasa

Enzima que degrada el ARN, necesaria para purificar el ADN de la contaminación por ARN.

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Purificación de plásmidos

Proceso para aislar plásmidos del resto de ADN en una muestra bacteriana.

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Solución de Lisis alcalina

Solución que rompe la membrana celular bacteriana, incluyendo SDS e hidróxido sódico, para acceder al ADN, rompe las membranas permitiendo el acceso al ADN.

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Agentes caotrópicos

Compuestos que inactivan ARNasas mediante la ruptura de los enlaces de hidrógeno de las moléculas de enzimas.

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Contaminantes solubles en etanol

Son sustancias que se disuelven en etanol, y se eliminan del ADN usando el sobrenadante.

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Resuspensión de ADN

Proceso de disolver el ADN en un líquido después de su precipitación.

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Secado de pellet ADN

Dejar el pellet de ADN secar al aire, en un tubo abierto.

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Precipitación de proteínas

Técnica para separar proteínas del ADN, usando una solución salina concentrada.

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Precipitación del ADN

Metodo de separación del ADN a través de la adición de isopropanol.

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Lavado de ADN

Elimina impurezas del ADN usando etanol.

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Cromatrografía de intercambio iónico

Técnica de separación basada en la unión reversible de iones a grupos funcionales cargados.

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Intercambiadores aniónicos

Fases estacionarias con carga positiva, que atrapan iones negativos.

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Intercambiadores catiónicos

Fases estacionarias con carga negativa, que atrapan iones positivos.

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Cromatrografía de ác. nucleicos

Usar la cromatrografía para purificar ácidos nucleicos, utilizando intercambiadores aniónicos.

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Lisis celular

Proceso de ruptura de la membrana celular para liberar el material intracelular, como ácidos nucleicos.

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Inactivación de nucleasas

Proceso de evitar la degradación de los ácidos nucleicos (ADN y ARN) por enzimas llamadas nucleasas.

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Detergentes (lisis)

Compuestos que rompen la membrana celular al desestabilizar la bicapa lipídica y desnaturalizar proteínas, liberando el contenido celular.

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SDS

Detergente aniónico comúnmente usado en lisis celulares, especialmente en muestras humanas y animales.

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EDTA

Quelante que secuestra iones como calcio y magnesio, inhibiendo la acción de enzimas ADN-asas que necesitan estos iones para funcionar.

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Proteasas (lisis)

Enzimas que digieren proteínas de la membrana y citoplasma celular, como las nucleasas, facilitando la liberación del material dentro de la célula.

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Proteinasa K

Tipo de proteasa usada en la lisis, útil para tejidos frescos y fijados en formaldehído.

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Agentes caotrópicos

Compuestos que desnaturalizan macromoléculas, inhibiendo su actividad, como el guanidina, usado para inhibir ARN-asas.

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Tratamiento enzimático (pared celular)

Uso de enzimas específicas para degradar componentes de la pared celular de bacterias, hongos, levaduras y células vegetales.

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Lisozima/Lisostafina

Enzimas para degradar la pared celular de bacterias gram-positivas.

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Liticasa/Zymlasa

Enzimas utilizadas para degradar la pared celular de vegetales, levaduras y hongos.

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Tratamiento mecánico (pared celular)

Métodos físicos para romper la pared celular, como ebullición, ciclos de congelación-descongelación, sonicación.

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CTAB

Compuesto que facilita la eliminación de polisacáridos y compuestos polifenólicos, que interfieren en la purificación de ácidos nucleicos de células con pared celular compleja.

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Verificación de lisis

Inspección visual para determinar la efectividad de la ruptura de las células, buscando ausencia de grumos o restos celulares, indicando una lisis completa.

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Study Notes

Extracción y Purificación de Ácidos Nucleicos

  • Los ácidos nucleicos se encuentran en el núcleo, citoplasma, mitocondrias y cloroplastos.
  • Están aislados del exterior celular por membranas y paredes celulares.
  • Las membranas celulares permiten la interacción con el exterior y regulan el transporte de sustancias mediante la bicapa lipídica.
  • La pared celular protege y da rigidez a la célula.
  • La primera etapa de extracción hace accesibles los ácidos nucleicos a los reactivos y enzimas.
  • La segunda etapa de purificación elimina las sustancias que interfieren en la extracción de los ácidos nucleicos.

Pretratamiento de Muestras Biológicas

  • El pretratamiento depende del tipo de muestra.
  • Las suspensiones celulares están formadas por células individuales y agregados que flotan en un medio líquido.
  • Los pretratamientos más comunes incluyen: sangre, cultivos celulares, tejidos animales o vegetales frescos, tejidos fijados en formol e incluidos en parafina y otras muestras como esputos, células de la mucosa oral, bacterias y levaduras.

Pretratamiento de Sangre

  • El objetivo es eliminar la hemoglobina mediante lisis de los hematíes para estudiar los ácidos nucleicos a partir de leucocitos.
  • Se debe usar sangre anticoagulada con EDTA, heparina o citrato de sodio, y la muestra debe procesarse dentro de las 24 horas de su extracción.
  • El pretratamiento de la sangre implica lisis de los hematíes (rotura de eritrocitos).
  • Se centrifuga la muestra para obtener el sedimento (pellet) de leucocitos y eliminar el sobrenadante con los componentes del plasma sanguíneo y la hemoglobina.
  • El sedimento se conserva para continuar el proceso de extracción.

Obtención de Células Mononucleadas de Sangre Periférica

  • Para aislar células mononucleadas de sangre periférica (PBMC), que incluyen linfocitos y monocitos, se usa la técnica de centrifugación en gradiente de densidad, utilizando un medio de extracción específico (PBMC).
  • Esto permite la obtención de PBMC antes de la extracción de los ácidos nucleicos.

Cultivos Celulares

  • Es un método de obtención de células in vitro.
  • Existen dos tipos de cultivos: en suspensión y en monocapa.
  • Las células en suspensión crecen libremente en el medio cultivo
  • Las células en monocapa crecen adheridas a las paredes del frasco.

Pretratamiento de Tejidos Animales o Vegetales Frescos

  • Para liberar las células de tejido requiere un pretratamiento de homogeneización, química o mecánica, para procesar la muestra.
  • La cantidad de tejido dependerá del método de homogeneización y del procedimiento de extracción de los ácidos nucleicos.
  • La homogeneización mecánica rompe el tejido.
  • La homogeneización automatizada utiliza máquinas o elementos mecánicos; la manual se realiza con mortero.

Pretratamiento de Tejidos Fijos en Formaldehído e Incluidos en Parafina (FFPE)

  • Necesita desparafinización del tejido.
  • Se realiza con microtomo para cortes finos.
  • Se incuba con xilol, solventes desparafinantes, etanoles de concentraciones decrecientes y agua destilada.

Cultivos de Bacterias y Levaduras

  • Se ubican en una solución tampón (Solución GTE: TRIS 25mM, pH 8, EDTA 10mM y glucosa 50 mM).
  • Métodos de obtención: en medio líquido o en colonias aisladas sobre medio sólido (Placa de agar).

Pretratamiento de Esputo

  • Se fluidifica con un agente mucolítico (N-acetil-L-cisteína)
  • Si la muestra es de micobacteria, se adiciona hidróxido de sodio para descontaminarla.

Extracción de Ácidos Nucleicos (Etapa 2)

  • Este proceso implica la liberación de los ácidos nucleicos de las estructuras celulares.
  • Dos procesos clave: lisis celular (para liberar los ácidos nucleicos) e inactivación de ADN-asas y ARN-asas (para prevenir la degradación de los ácidos nucleicos).
  • La composición de la solución de lisis depende del tipo de célula.

Detergentes

  • Desestructuran la bicapa lipídica de las membranas y desnaturalizan las proteínas.

EDTA

  • Es un quelante de cationes divalentes (como calcio y magnesio) que inhibe la actividad de las ADN-asas.

Proteínas

  • La proteinasa K digiere las proteínas de la membrana celular.

Agentes caotrópicos (Guanidinio)

  • Desnaturalizan macromoléculas, evitando la degradación de componentes celulares.

Tratamiento de Células con Pared Celular

  • Requiere métodos enzimáticos (ej. lisozima) o mecánicos (ej. ciclos de congelación-descongelación, sonicación) para romper la pared celular.
  • (ej. cetyltrimethylammonium bromide o CTAB) es útil para eliminar polisacáridos y otros componentes que interfieren con los procesos enzimáticos.

Purificación con Solventes Orgánicos

  • Se basa en la solubilidad de los ácidos nucleicos en solventes orgánicos.
  • ADN es soluble en agua porque presenta carga negativa.
  • El procedimiento implica la extracción de los compuestos solubles utilizando una combinación de fenol, cloroformo y alcohol isoamílico.
  • Se separa el ADN del resto de contaminantes, con agitación suave

Purificación Mediante Esferas Magnéticas

  • Método para extraer y purificar ácidos nucleicos de una muestra, uniéndolos a microesferas magnéticas.
  • Se usa para separar de contaminantes.
  • Se puede utilizar para aislar ARNm, mediante el uso de oligo-T.

Ultrafiltración

  • Se basa en la retención por tamaño de las moléculas.
  • Se utilizan membranas de tamaño de poro definido.

Purificación de Plásmidos (Lisis Alcalina)

  • Usa lisis alcalina para separar ADN cromosómico de ARN bacteriano.
  • Se basa en diferentes procesos desnaturalización-renaturalización de ambos tipos de moléculas.

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