Geot genotip: pengalaman bidang genetika

Kami memiliki empat sentrifugal, seribu pipet Pasteur, reagen kit, minus dua puluh freezer, pengendara sepeda termal, ruang foresake dan transilluminator yang dihidupkan hanya jika Anda menekan. Satu-satunya hal yang menimbulkan keraguan adalah bagaimana kami akan melakukan PCR di lapangan, tetapi kami tahu bahwa cepat atau lambat kami akan mencoba ini.

Kami melakukan ini untuk pertama kalinya di GikPiknik Moskwa pada 13-14 Juni di taman Krasnaya Presnya. Kami menyiapkan meja, menanam sukarelawan, memasang agarosa gel dalam microwave dari kantor kami (kami mendapatkan briket elektroforesis yang indah, transparan seperti air mata bayi) dan mulai melakukan genotipe. Saya ingin menunjukkan kepada semua orang bahwa genetika itu menyenangkan!



Tim Atlasmelakukan genotipe DRD4, gen reseptor dopamin yang dikenal sebagai hormon kesenangan. Gen DRD4 bertanggung jawab untuk membuat sel-sel otak kita "merasakan" keberadaan dopamin. Akhir gen ini dibentuk oleh situs berulang. Jumlah pengulangan bisa berbeda - dari 2 hingga 11. Alel: 2R, 4R, 7R, dll. Akan diberi nomor sesuai. Bergantung pada jumlah pengulangan dalam gen, protein akan merespon dopamin lebih atau kurang. Ini memengaruhi intensitas perasaan senang dari peristiwa atau makanan dan, sebagai konsekuensinya, tingkat kegembiraan seseorang. Orang dengan tujuh kali lipat pengulangan (polimorfisme 7R) membutuhkan lebih banyak dopamin untuk mencapai kepuasan, mereka tidak mungkin memiliki cukup manisan atau kesenangan sederhana serupa. Seringkali mereka harus melakukan perjalanan untuk ini,terlibat dalam olahraga berisiko - mereka tidak duduk diam. Ini dikonfirmasi olehstudi yang telah mengidentifikasi hubungan antara alel 7R dan jarak migrasi orang kuno dari Afrika ke Eurasia.

Untuk menentukan polimorfisme, perlu mengisolasi DNA, melakukan reaksi rantai polimerase (PCR), dan menjalankan hasilnya pada elektroforesis: mengatur ras segmen gen DRD4 dalam agarose jelly. Tetapi hal pertama yang pertama.
Pada tahap ekstraksi DNA dari air liur, semua orang dapat berpartisipasi. Pertama-tama Anda harus membuat goresan di bagian dalam pipi dengan kapas dan bilas dalam tabung reaksi dengan air.
Kemudian kami menggulung tabung dalam centrifuge, dan di bawah aksi gaya sentrifugal, sel-sel epitel menetap dan membentuk endapan. Kami menuangkan air, dan menambahkan buffer lisis (deterjen) ke tabung reaksi untuk menghancurkan dinding sel dan memanaskannya dalam bak air.

Akibatnya, alih-alih seluruh sel, smoothie muncul dalam tabung reaksi, seperti dari blender: sisa-sisa membran, sitoplasma dengan protein yang terlarut di dalamnya, organel seluler dan DNA. Kami menghapusnya dalam tiga langkah.
Tahap pertama didasarkan pada polaritas. Semua molekul dibagi menjadi dua kelompok - polar (yaitu, memiliki muatan) dan non-polar (tanpa muatan di permukaan). Molekul polar seperti pelarut polar (seperti garam larut dalam air), dan molekul nonpolar larut hanya dalam cairan nonpolar (minyak esensial - dalam alkohol).



Oleh karena itu, kami menambahkan kloroform pelarut non-polar ke tabung reaksi (DNA tidak larut di dalamnya, dan membran sel - ya) dan mengirimkannya ke centrifuge.
Hasilnya, kami mendapatkan solusi dua fase: air dengan film DNA di bagian atas dan kloroform yang telah tenggelam ke dasar. Penting untuk secara hati-hati menggambar bagian berair dengan DNA dengan pipet Pasteur dan mentransfer ke tabung lain dan menuangkan kloroform. Demi kehormatan Geeks, kami mengatakan bahwa bahkan pria termuda memberanikan diri untuk melakukan operasi perhiasan ini.
Kemudian kami menambahkan larutan sedimen untuk sekali lagi mencuci DNA dari deterjen.
DNA adalah partikel bermuatan, jadi kami menambahkan larutan garam dengan kekuatan ionik tinggi untuk mengendapkannya. (Pada titik tertentu, itu berakhir dengan kami, saya harus lari ke food court, mengambil garam meja biasa dan membiakkannya). Menuju terapi kejut akhir: tambahkan es etanol 96%. Sepuluh menit dalam freezer, sepuluh ribu lingkaran dalam centrifuge - dan kita bisa melihat DNA di bagian bawah tabung.
Kami mengalirkan cairan, dan endapan itu sendiri dilarutkan dalam air deionisasi. Air seperti itu tidak mengganggu fungsi enzim yang digunakan dalam biologi molekuler, sehingga dapat digunakan untuk PCR.

Segala sesuatu yang lain terjadi di tenda laboratorium kami (baca - di lapangan terbuka).



Dengan menggunakan PCR, kami memperoleh banyak salinan situs di bagian paling akhir gen kami.
Dua primer menentukan awal dan akhir pengulangan gen DRD4. Mereka memotong dan menyalinnya berkali-kali menggunakan enzim polimerase, yang mereproduksi urutan nukleotida dalam gambar dan rupa dari segmen gen yang sudah ada. Proses ini disebut amplifikasi. Ini semua terjadi secara otomatis dalam amplifier khusus.

Untuk menentukan polimorfisme, kami melakukan elektroforesis - ras yang telah kita bicarakan. Ahli biologi molekuler ahli kami, Vera Bashmakova, menetes sampel yang diperoleh setelah PCR ke dalam sumur gel agarosa.



Kemudian arus listrik dilewatkan melalui gel. Molekul DNA yang dibebankan bergerak dalam medan listrik, dan kecepatan gerakan mereka bergantung pada jumlah pengulangan dalam gen: semakin banyak, semakin lambat panjang DNA. Kami menambahkan solusi khusus pada gel, yang menyoroti DNA jika gel terkena sinar ultraviolet pada transilluminator. Jarak diukur dengan penanda berat molekul - dan voila, Anda menentukan alel 7R "lambat" yang berani.



Seluruh analisis memakan waktu sekitar dua jam (tidak termasuk proses ekstraksi DNA).

Hanya dalam dua hari piknik, sekitar 150 orang lulus genotipe, 13% di antaranya adalah petualang genetik. Pada saat yang sama, rata-rata untuk populasi Rusia, varian 7R hanya ditemukan pada 5% orang . Ternyata konsentrasi petualang genetik di HikPiknik meningkat.

Ngomong-ngomong, salah satu petualang hari Sabtu begitu terbawa oleh genetika lapangan sehingga ia datang kepada kami pada hari Minggu sebagai sukarelawan.

UPD : dan di St. Petersburg, konsentrasi petualang genetik lebih rendah: hanya 2,5%.
Secara total, untuk akhir pekan kedua Gikpiknik di St. Petersburg, kami melakukan progenotipe 160 orang.

Source: https://habr.com/ru/post/id380615/