Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2008 №4

Во всех тканях организма, как животного, так и растения, ДНК, как правило, одинакова. Отличаются эти ткани тем, что в одних из них помимо вещества наследственности больше почти ничего нет (молоки селёдки), а в других, таких, как костная ткань, содержание ДНК относительно невелико. Кроме того, существуют ткани, в клетках которых имеется удвоенный набор хромосом (к тетраплоидным относятся, в частности, клетки печени), а потому и ДНК в них в два раза больше, чем во всех остальных. В семенах растений относительное, содержание ДНК выше, чем в стебле, а из молодых растущих побегов её можно выделить существенно больше, чем из такого же по объёму куска одревесневшего ствола.

В общем, если перед исследователем не стоит какой-то специальной задачи, он старается выбрать для работы ткань, в которой мало межклеточного вещества и много самих клеток. Причём желательно, чтобы ткань легко распадалась на эти составляющие, а клетки не были перегружены белками (как мышечные), липидами (как жировые) или полисахаридами (как клетки мозга).

2. Дробим ткань на клетки

В миксере ткань, из которой мы собираемся добыть вещество наследственности, распадается на отдельные клетки: чтобы механически разорвать связи между ними требуется, как правило, гораздо меньше усилий, чем для того, чтобы повредить саму клетку. И поскольку при нашем способе выделения ДНК требуются более или менее целые, неповреждённые клетки, ясно, что консервированный горошек или солёная селёдка для такого эксперимента не годятся, — лучше уж взять что-нибудь свежезамороженное, если вы уверены, что продукт не размораживали в процессе хранения несколько раз.

А немного соли нужно добавить в раствор для того, чтобы клетки не полопались раньше времени: давление внутреннего содержимого на клеточную мембрану изнутри уравновешивают давлением соляного раствора снаружи.

3. Высвобождаем макромолекулу

Что касается фильтрации, то она нужна для того, чтобы механически удалить из клеточной суспензии всевозможные примеси, в том числе, крупные куски ткани — всё равно те вещества, которыми мы собираемся обрабатывать смесь, не смогут проникнуть глубоко внутрь таких конгломератов, и для выделения ДНК они окажутся бесполезными.

А обработать полученные клетки следует, в первую очередь, каким-нибудь детергентом. Средство "Ферри", способное, согласно рекламе, легко отмыть самую жирную посуду, годится и для того, чтобы наделать больших дырок в липидной мембране, как самой клетки, так и её ядра. Если нет жидкого моющего средства, можно сделать концентрированный раствор стирального порошка — тоже подойдет.

В результате такой обработки всё клеточное содержимое вывалится наружу и окажется в растворе, который сделается при этом очень вязким, тягучим и существенно более прозрачным, чем была клеточная суспензия. Изменение консистенции раствора — верный знак того, что лизис прошёл успешно.

4. Тут всё ясно и без комментариев

Не наливайте слишком много раствора в ёмкость, туда предстоит ещё много чего налить, к тому же, если смеси будет в избытке, её будет трудно перемешать.

5. Освобождаемся от белков

Чего только нет в нашей смеси! Однако белков здесь — больше всего, причём именно они образуют самые прочные комплексы с ДНК. Существуют методики, когда белки удаляют из раствора, в несколько этапов. Например, часть из них легко денатурирует и выпадает в осадок при добавлении концентрированных растворов солей. В лабораторных условиях такие приёмы прекрасно работают, а от осадка исследователи освобождаются, помещая пробирки, на несколько минут, в центрифугу. После этого все более или менее крупные клеточные обломки, денатурированные белки и другие примеси оказываются на дне, образуя очень плотный осадок, и перелить в другую пробирку надосадочную жидкость, содержащую в основном нуклеиновые кислоты — ДНК и РНК, — труда не составляет. Однако в домашних условиях этот этап очистки нам придётся пропустить, пожертвовав частью интересующего нас вещества, — оно так и останется „в белковом плену".

Мы сразу же перейдём к очистке ДНК от остаточных белков с помощью специальных ферментов, способных разрушать эти молекулы. Именно такие вещества содержит сок ананаса. Сами они — тоже белки, поэтому ананас, из которого выжимают сок, должен быть свежим: у ферментов нет ни малейшего шанса сохраниться неизменными в компоте или в консервированном продукте. Что же касается раствора для очистки линз, то если вы собираетесь использовать его — не забудьте положить таблетку для удаления белковых отложений! Сами по себе растворы для хранения контактных линз никаких активных веществ не содержат — иначе и нашим глазам не поздоровилось бы.

О том, что ферменты сработали, можно судить по уменьшению вязкости раствора. Если этого не происходит, поместите смесь в тёплое место (примерно 37 °C) на полчаса, иногда может потребоваться добавить больше ананасового сока или раствора для очистки линз.