Isolatie van DNA uit kiwi

Inleiding en doelstelling
DNA vindt men in de celkern. Een DNA-molecuul bestaat uit twee lange strengen die om elkaar heen gedraaid zijn en precies in elkaar passen. Deze vorm wordt een dubbele helix genoemd. Een streng heeft een ruggengraat van desoxyribose (een suiker) en een fosfaatgroep. De twee strengen zijn met elkaar verbonden via vier stikstofbasen : Adenine (A), Thymine (T), Cytosine (C) en Guanine. Deze vormen basenparen. Eén menselijke cel bezit 2800 miljoen basenparen. Die 2800 miljoen basenparen worden verdeeld over 46 DNA-draden. Normaal gezien heeft iedere menselijke cel dus 46 ‘kerndraden’. Deze zijn in totaal 2,2m lang, per menselijke cel. Deze draad wordt opgeborgen in de 10µm grote celkern, d.m.v. drievoudige spiralisatie.

Met deze proef willen we het DNA isoleren uit de celkernen van een kiwi.

Materiaal

• Rijpe kiwi’s
• Scherp mes en snijplank
• Warmwaterbad van 60°C
• Maatbeker van 500 ml
• Maatcilinder
• Thermometer
• Glazen roerstaaf
• Filtreerpapier
• Trechter
• Ethanol 95°
• NaCl
   

Werkwijze

1. Stukje rijpe kiwi ontdoen van schil en in heel kleine stukjes snijden.
2. 90 ml gedestileerd water toevoegen, 3 g NaCl afwegen en toevoegen en 10 ml vloeibare afwaszeep, detergent toevoegen.
3. Roeren tot je een homogeen mengsel hebt, vermijd schuimvorming
4. Waterbad laten opwarmen tot 60°C en het mengsel 15 minuten in het waterbad plaatsen
5. Het mengsel 5 minuten in een ijwaterbed plaatsen & voortdurend roeren
6. Mengsel door filtreerpapier, in trechter, gieten in een reageerbuis, tot je ongeveer 4cm filtraat hebt
7. Houd de reageerbuis schuin en laat 9ml ijskoude ethanol langs de wand van de reageerbuis lopen, zodat je twee lagen krijgt (ethonal en het filtraat zo weinig mogelijk mengen)
8. De reageerbuis een dag laten staan

Waarneming
1. Duidelijke scheiding tussen filtraat en de ethanol
2. Vorming van slijmerig, wit ‘spinsel’
3. DNA duidelijk zichtbaar in ethanollaag

Verklaring
We vinden het DNA terug in polaire fase, want DNA bevat ladingen op de fosfaat groepen. Door toevoeging van zout zorgen we ervoor dat de DNAstrengen aan elkaar klitten. Het detergent wordt toegevoegd omdat het de 2lipidelagen van de celmembranen afbreekt. Het detergent vormt dus een complex met de membranen. Door het mengsel in een waterbad van 60°C te plaatsen denatureren de enzymen die normaal het DNA zouden afbreken in een beschadigde cel. Het DNA blijft hierdoor dus intact. Het ijwaterbad vertraagt de afbraak van DNA die anders bij de hoog blijvende temperatuur zou optreden. Door het roeren worden de celwanden en de plasmamembranen verder afgebroken waardoor het DNA kan vrijkomen zonder het DNA te breken. Hierna gebruiken we ijskoude ethanol om het DNA te isoleren. DNA is namelijk niet oplosbaar in ethanol, hierdoor kan je het gemakkelijk van elkaar scheiden. Histonen zijn specifieke eiwitten die samen met het DNA in de celkern het chromatine vormen. Histonen dienen als bouwsteen voor de nucleosomen, die het DNA dragen. Acht histonen vormen een eiwitbolletje, dat een kern vormt waar omheen het lange DNA-molecuul is gewonden. Deze histonen moeten afgebroken worden, zodat we het zuiver DNA bekomen. Een kiwi bevat van nature eiwitafbrekend enzym (protease). Bij ander plantaardig materiaal, bv. Een ajuin, is dit niet van nature aanwezig. Om de histonen af te breken moet je dan een eiwitsplitsend enzym toevoegen.

Bronnen
http://deboeck.icatt.nl/assets/natuurwetenschappensite/eenheid/erfelijkheid/proefDNAkiwi.pdf (geraadpleegd op 16/11/11)

http://www.kijkopkunst.be/taalvandekunst/pagina.asp?pagkey=63688&mode=read (geraadpleegd op 16/11/11)

http://www.vib.be/nl/educatie/Pages/Protocol-DNA-isolatie-uit-kiwi.aspx (geraadpleegd op 16/11/11)

http://www.ikhebeenvraag.be/vraag/15871 (geraadpleegd op 16/11/11)

http://www.wetenschapsforum.nl/index.php?showtopic=81338 (geraadpleegd op 16/11/11)

http://nl.wikipedia.org/wiki/Histon_%28eiwit%29 (geraadpleegd op 16/11/11)