Geeks genotipados: experiencia en genética de campo

Teníamos cuatro centrifugadoras, mil pipetas Pasteur, kits de reactivos, un congelador menos veinte, un termociclador, una cámara de preabsorción y un transiluminador que se enciende solo si se presiona. Lo único que generó dudas fue cómo haremos la PCR en el campo, pero sabíamos que tarde o temprano lo intentaríamos.

Lo hicimos por primera vez en el Moscú GikPiknik del 13 al 14 de junio en el parque Krasnaya Presnya. Preparamos mesas, plantamos voluntarios, soldamos gel de agarosa en el microondas de nuestra oficina (obtuvimos hermosas briquetas de electroforesis, transparentes como la lágrima de un bebé) y comenzamos a genotipar. ¡Quería mostrarles a todos que la genética es divertida!



Equipo AtlasSe realizó el genotipado de DRD4, el gen del receptor de dopamina conocido como la hormona del placer. El gen DRD4 es responsable de hacer que nuestras células cerebrales "sientan" la presencia de dopamina. El final de este gen está formado por sitios repetitivos. El número de repeticiones puede ser diferente, de 2 a 11. Los alelos: 2R, 4R, 7R, etc. se numerarán en consecuencia. Dependiendo del número de repeticiones en el gen, la proteína responderá a la dopamina más o menos. Esto afecta la intensidad de la sensación de placer de los eventos o la comida y, como consecuencia, el nivel de emoción de una persona. Las personas con repetición séptuple (polimorfismo 7R) necesitan más dopamina para lograr la satisfacción, es poco probable que tengan suficientes dulces o placeres simples similares. A menudo tienen que viajar para esto,practicar deportes riesgosos, no se quedan quietos. Esto es confirmado porEstudios que han identificado una relación entre el alelo 7R y la distancia de migración de personas antiguas de África a Eurasia.

Para determinar el polimorfismo, fue necesario aislar el ADN, llevar a cabo una reacción en cadena de la polimerasa (PCR) y ejecutar sus resultados en la electroforesis: organizar los segmentos del gen DRD4 en gelatina de agarosa. Pero lo primero es lo primero.
En la etapa de extracción de ADN de la saliva, todos podrían participar. Primero tenía que hacer un raspado en el interior de la mejilla con un bastoncillo de algodón y enjuagarlo en un tubo de ensayo con agua.
Luego enrollamos el tubo en una centrífuga, y bajo la acción de la fuerza centrífuga, las células epiteliales se asentaron y formaron un precipitado. Vertimos agua y agregamos un tampón de lisis (detergente) al tubo de ensayo para destruir las paredes celulares y calentarlo en un baño de agua.

Como resultado, en lugar de células enteras, aparece un licuado en un tubo de ensayo, como de una licuadora: los restos de membranas, el citoplasma con proteínas disueltas en él, orgánulos celulares y ADN. Lo eliminamos en tres pasos.
La primera etapa se basa en la polaridad. Todas las moléculas se dividen en dos grupos: polares (es decir, que tienen una carga) y no polares (sin ninguna carga en la superficie). Las moléculas polares como los disolventes polares (como la sal se disuelve en agua), y las moléculas no polares se disuelven solo en líquidos no polares (aceites esenciales - en alcohol).



Por lo tanto, agregamos un cloroformo solvente no polar al tubo de ensayo (el ADN no se disuelve en él y las membranas celulares, sí) y lo enviamos a la centrífuga.
Como resultado, obtenemos una solución de dos fases: agua con una película de ADN en la parte superior y cloroformo que se ha hundido hasta el fondo. Es necesario extraer cuidadosamente la parte acuosa con ADN con una pipeta Pasteur y transferirla a otro tubo y verter cloroformo. Para el honor de los geeks, decimos que incluso los chicos más jóvenes se aventuraron a llevar a cabo esta operación de joyería.
Luego agregamos una solución de sedimento para lavar nuevamente el ADN de los detergentes.
El ADN es una partícula cargada, por lo que agregamos una solución salina con alta fuerza iónica para precipitarla. (En algún momento, terminó con nosotros, tuve que correr al patio de comidas, tomar sal de mesa común y criarla). Hacia el final - terapia de choque: agregue etanol helado al 96%. Diez minutos en el congelador, diez mil círculos en una centrífuga, y podemos ver el ADN en el fondo del tubo.
Drenamos el líquido y el precipitado se disuelve en agua desionizada. Dicha agua no interrumpe el funcionamiento de las enzimas que se usan en biología molecular, por lo que puede usarse para la PCR.

Todo lo demás tuvo lugar en nuestra carpa de laboratorio (leer - en campo abierto).



Usando PCR, obtuvimos muchas copias del sitio al final de nuestro gen.
Dos cebadores determinaron el comienzo y el final de las repeticiones del gen DRD4. Lo cortaron y lo copiaron muchas veces usando la enzima polimerasa, que reproduce la secuencia de nucleótidos en la imagen y semejanza del segmento genético original. Este proceso se llama amplificación. Todo esto sucedió automáticamente en un amplificador especial.

Para determinar el polimorfismo, realizamos electroforesis, las mismas razas de las que ya hemos hablado. Nuestra experta bióloga molecular Vera Bashmakova goteó muestras obtenidas después de la PCR en los pocillos del gel de agarosa.



Luego se pasó una corriente eléctrica a través del gel. Las moléculas de ADN cargadas se movían en un campo eléctrico, y la velocidad de su movimiento dependía del número de repeticiones en el gen: cuanto más hay, más lenta es la longitud del ADN. Agregamos una solución especial al gel, que resaltaba el ADN si el gel estaba expuesto a la luz ultravioleta en un transiluminador. La distancia se midió con un marcador de peso molecular y, voila, determinó el aventurero alelo 7R "lento".



Todo el análisis tomó aproximadamente dos horas (excluyendo el proceso de extracción de ADN).

En solo dos días del picnic, unas 150 personas pasaron el genotipo, de las cuales el 13% eran aventureros genéticos. Al mismo tiempo, en promedio para la población rusa, la variante 7R se encuentra en solo el 5% de las personas . Resulta que la concentración de aventureros genéticos en HikPiknik aumentó.

Por cierto, uno de los aventureros del sábado se dejó llevar por la genética del campo que vino a nosotros el domingo como voluntario.

UPD : y en San Petersburgo, la concentración de aventureros genéticos es menor: solo 2.5%.
En total, para el segundo fin de semana de Gikpiknik en San Petersburgo, progenotipamos a 160 personas.

Source: https://habr.com/ru/post/es380615/