Obtención del DNA Bacteriano Total
Extracción de DNA genómico por lisis enzimática, CTAB y fenol-cloroformo, con electroforesis de verificación.
Material biológico
- E. coli, E. coli + pCRII, S. aureus y M. smegmatis (cultivos en fase estacionaria)
- Lisozima 10 mg/mL, proteinasa K 20 mg/mL, SDS 10%
- NaCl 5 M, CTAB, fenol/cloroformo/alcohol isoamílico 25:24:1
- Isopropanol y etanol al 70% fríos
Todos los métodos de extracción de DNA comparten cuatro pasos fundamentales: lisis celular (mecánica, química o enzimática), desnaturalización de las proteínas asociadas al DNA con solventes orgánicos, separación del DNA por precipitación con etanol/isopropanol o cromatografía de intercambio iónico, y purificación final. La metodología depende del material biológico, del tipo de DNA requerido y del nivel de integridad necesario: secuenciación, Southern o electroforesis de campos pulsados exigen DNA de alta calidad e integridad para resultados reproducibles.
Material biológico
Cepas bacterianas en cultivo de 5 mL en fase estacionaria: Escherichia coli, E. coli + pCRII, Staphylococcus aureus y Mycobacterium smegmatis.
Metodología
Usar punta nueva para cada solución.
- A partir de un cultivo en fase estacionaria de la cepa indicada, tomar 5 mL. Centrifugar y desechar el sobrenadante.
- Resuspender las bacterias en 400 µL de TE 1X (Tris 10 mM, EDTA 1 mM, pH 8.0).
- Calentar a 80 °C durante 20 min; dejar enfriar a temperatura ambiente.
- Adicionar 50 µL de lisozima (10 mg/mL) y agitar en vórtex.
- Incubar a 37 °C de 40 a 60 min.
- Adicionar 75 µL de la mezcla proteinasa K/SDS (5 µL de proteinasa K 20 mg/mL + 70 µL de SDS 10%), agitar suavemente en vórtex e incubar a 65 °C durante 10 min.
- Adicionar 100 µL de NaCl 5 M y 100 µL de CTAB precalentado a 65 °C; agitar en vórtex hasta aspecto “lechoso” e incubar a 65 °C durante 10 min.
- Adicionar 750 µL de fenol/cloroformo/alcohol isoamílico (25:24:1), agitar en vórtex y centrifugar a temperatura ambiente a 12,000 × g durante 5 min.
- Transferir la fase acuosa a un microtubo nuevo, adicionar 0.6 volúmenes de isopropanol frío y precipitar a −20 °C durante 20 min (es preferible toda la noche).
- Centrifugar a temperatura ambiente a 12,000 × g durante 5 min, eliminar el sobrenadante, adicionar 1 mL de etanol frío al 70%, mezclar por inversión y centrifugar nuevamente.
- Descartar el sobrenadante y secar el botón de DNA en SpeedVac (secado al vacío).
- Resuspender en un volumen apropiado de agua libre de nucleasas.
- Cuantificar el DNA por espectrofotometría.
Electroforesis de verificación
Gel de agarosa 1% en TBE 0.5X (0.35 g de agarosa en 35 mL de TBE 0.5X, disolver en microondas sin sobrecalentar), marcador 1 kb y λ-HindIII en el primer carril.
- Vaciar la agarosa a 50 °C en la cámara nivelada, peine a 1 cm del extremo; dejar polimerizar ~30 min y retirar el peine con cuidado.
- Pozos hacia el cátodo (negro); cubrir con TBE 0.5X hasta 1 cm sobre el gel.
- Cargar 10 µL de marcador y las muestras mezcladas con regulador de carga (punta diferente por muestra).
- Correr a 80–100 V durante 40–60 min, hasta que el colorante llegue a 1 cm del extremo. Apagar la fuente antes de desconectar.
- Tinción: 100 mL de TBE 0.5X + 5 µL de bromuro de etidio (10 mg/mL), 15–20 min; enjuagar en agua destilada 15–20 min; visualizar en el fotodocumentador.
- Conservar el DNA a −80 °C para usos posteriores.
Función de cada reactivo
Lisozima (10 mg/mL)
Hidroliza los enlaces β-1,4 del peptidoglicano de la pared celular, facilitando la lisis.
Desbalance: Sin ella, las Gram-positivas como S. aureus y M. smegmatis resisten la lisis.
Proteinasa K + SDS
La proteasa digiere las proteínas asociadas al DNA (histonas, nucleasas); el SDS desestabiliza membranas y desnaturaliza proteínas.
NaCl 5 M + CTAB
El bromuro de cetiltrimetilamonio forma complejos con polisacáridos y proteínas residuales que quedan en la fase orgánica; la sal alta mantiene el DNA soluble.
Desbalance: NaCl bajo → el CTAB precipita también el DNA.
Fenol/cloroformo/isoamílico (25:24:1)
Desnaturaliza y extrae proteínas a la fase orgánica; el isoamílico reduce la espuma.
Isopropanol frío (0.6 vol)
Precipita el DNA: menos volumen que etanol, pero coprecipita más sales — por eso el lavado con etanol 70% es obligatorio.
Puedes simular cómo se verían los fragmentos en el simulador de electroforesis y calcular la concentración obtenida con la fórmula A260 (1 unidad = 50 µg/mL de DNA doble hélice).