Получение ДНК в домашних условиях – Своими Руками

Инструкция, как получить ДНК в домашних условиях

Каждая клетка нашего организма содержит ДНК, макромолекулу, обеспечивающую хранение, передачу и реализацию генетической информации. Получение доступа к этим данным, как кажется на первый взгляд, является работой для высокообразованных специалистов. Однако интернет-ресурс Popular Science показал, что процесс извлечения ДНК из клеток на самом деле удивительно прост и может быть воспроизведен в домашних условиях.

Конечно, следует упомянуть, что описанная Popular Science инструкция не позволяет получить «чистейший образец» дезоксирибонуклеиновой кислоты, но, по словам биологов, извлеченный материал поддается «очистке».

Для выделения ДНК в домашних условиях вам понадобится: чистый стаканчик, слюна (источник ДНК), средство для мытья посуды, поваренная соль, ананасовый сок (или раствор для очистки контактных линз), крепкий охлажденный алкоголь (ром), соломенная трубочка для напитков и зубочистка (или стеклянная палочка).

На первом этапе необходимо на четверть наполнить стаканчик слюной, так как именно в слюне имеются клетки многослойного эпителия щек, из которых будет извлекаться ДНК. Если она вырабатывается в недостаточном количестве, то, согласно совету Popular Science, нужно представить, что вы рассасываете во рту карамель.

На втором этапе следует добавить в стаканчик несколько капель моющего средства для растворения клеточных мембран.

После этого налить небольшое количество ананасового сока (или раствора для очистки контактных линз) и бросить щепотку соли. Это позволит очистить раствор от белков и разрушить ядра эпителиальных клеток, содержащих ДНК.

После аккуратного перемешивания ингредиентов нужно добавить несколько капель крепкого охлажденного алкоголя. Сотрудники Popular Science использовали в качестве примера ром.

Образовавшиеся тянущиеся нити и являются дезоксирибонуклеиновой кислотой, которые довольно легко можно извлечь при помощи зубочистки или стеклянной палочки. Полученный образец, по словам ученых, можно использовать для проведения полимеразной цепной реакции (ПЦР), описание которой ранее представлено Popular Science.

Как провести анализ ДНК на отцовство в домашних условиях

Сегодня практически 10% отцов воспитывают не своих кровных детей в браке, которые могут считаться наследниками , причем статистика говорит, только о тех случаях, когда родство в судебном порядке не подтвердилось. А сколько еще таких, что не подозревают о данном факте. Одним из главных доказательств установления отцовства является генетическая экспертиза, которая проводится посредством сбора ДНК. ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота, которая содержит информацию о генетической составляющей человека, что передается из поколения в поколение. Таким образом, именно такой анализ является ключевым при установлении кровного родства. Насколько достоверна данная процедура, можно ли ее провести в домашних условиях и какие условия для сбора материала необходимо соблюдать? Об этом мы расскажем далее.

Достоверность теста на отцовство по ДНК

Нить ДНК – это 46 хромосом, а именно главный носитель уникальной информации каждого отдельного человека. То есть, каждый человек имеет свои гены, они позволяют передавать данные в качестве сперматозоида следующему поколению. Клетки, которые содержат ДНК, хранят заложенную информацию о человеке при его зачатии и могут восстановить необходимый набор генетических признаков. Именно поэтому, нить ДНК используют для подтверждения или опровержения родства двух людей. Если ребенок был зачат от предполагаемого мужчины, то ему передается набор его генетических признаков, в результате чего хромосомы от двух биологических материалов (отца и ребенка) совпадают и тест выдает положительный результат. Поэтому достоверность данного теста высокая.

Провести тест ДНК для установления отцовства можно как после рождения ребенка, так и в период вынашивания плода, если у матери не стоит диагноз «Угроза выкидыша».

Стоимость анализа

Проверка ДНК процедура довольно сложная, ее оказывают не все медицинские учреждения. Так как для ее проведения необходимо дорогостоящее оборудование и квалифицированные специалисты, ее цена не будет дешевой. Сегодня тест ДНК на установление родства может обойтись вам примерно в 5000-7000 рублей для каждого участника. Цена иногда может доходить и до 10000 рублей. Все зависит от региона проживания, медицинского центра куда вы обратились, а также срочности проведения процедуры. Стандартная цена составляет для получения результатов в течение 14 дней. Если вам необходимо узнать ответ срочно, за 2-3 дня, тогда придется заплатить две цены.

Когда вопрос установления отцовства поднимается принудительно через судебные органы, многие клиенты, придя в лабораторию, интересуются: «Возможно ли проведение экспертизы бесплатно?». Закон в этом случае возложил все издержки с судебным процессом на истца. Если в процессе установления отцовства через суд, будет доказан факт родства, от которого ответчик уклонялся, то суд может обязать его компенсировать растраты истца.

Процедура проведения теста на отцовство дома

Многие, услышал о возможности провести процедуру теста ДНК в домашних условиях, путают ее с действительностью. Не стоит сравнивать данный вид процедуры с тестом на беременность или овуляцию, при помощи экспресс-полосок. Здесь смысл заключается совершенно в другом. Под термином «анализ ДНК дома» понимается только лишь забор биологического материала, который в дальнейшем направляется в медицинскую лабораторию. Обычно для проведения анализа предоставляют биологические данные отца и ребенка, но наличие клеток матери позволит существенно упростить тест и увеличить процент результативности.

Важным моментом, перед тем как провести процедуру в домашних условиях является то, что полученный результат при таких обстоятельствах забора материала не сможет быть допущен к рассмотрению на судебном заседании.

Чтобы процедура прошла по всем правилам, сотрудник медицинского центра присылает по адресу вашего проживания специальный набор. Он состоит из подробной инструкции забора материала, набора стерильных палочек, а также разноцветных конвертов, куда помещается материал. На дому обычно предоставляют забор клеток слизистой, а именно эпителия с внутренней стороны щек. После успешного выполнения рекомендаций, конверты направляют в лабораторию, где и осуществляют непосредственно сам тест.

Что нужно для анализов

Наиболее частым вопросом перед проведением ДНК анализа на родство, является предмет исследуемого, то есть биологического материала человека, где содержится необходимая генетическая информации. Итак, в качестве материала для проведения генетической экспертизы от отца и ребенка может выступать следующее:

• кровь;
• слюна;
• сперма;
• волосы;
• ногти;
• сера из уха;
• пятна на ткани естественных выделений человека;
• зубная щетка;
• бритва;
• окурки;
• жевательная резинка.

Если проблем с забором материала нет, то сотрудники лаборатории советуют предоставлять слюну с внутренней стороны щек, так как данные клетки являются буккальным эпителием.

Задача специалиста – это исследовать сразу несколько фрагментов молекулы, которая содержит генетические данные, чтобы удостовериться несколько раз в подлинности результатов. Именно поэтому, лучше всего проводить данную процедуру в стенах лаборатории, чтобы разные внешние факторы не повлияли хоть на малейшую долю отклонения.

Инструкция по забору материала

Очень важно соблюдать правила забора материала, что может напрямую отразиться на точности результатов теста. Особенно это касается тех людей, кто выбрал проведение забора биологического материала на дому.

• ни в коем случае нельзя к предмету забора дотрагиваться руками, для этого необходимо использовать перчатки и стерильный пинцет, который после помещает материал в специальный контейнер;
• если это зубная щетка, то ее срок эксплуатации не должен превышать недели;
• при наличии пятен на одежде, их нужно аккуратно вырезать ножницами, а после также поместить пинцетом в стерильный конверт или контейнер;
• жевательная резинка или окурки, предварительно подсушиваются;
• волосы предоставляются для анализа только с луковицами и желательно около 10 шт.;
• собрать слюну можно стерильной ватной палочкой.

Если вы собираете биологический материал в домашних условиях, очень важно соблюдать не только вышеперечисленные правила, касаемо отдельных предметов, но и проследить, чтобы за время их хранения (например, если это жевательная резинка или окурок от сигареты), к ним никто не дотрагивался. Иначе результаты будут искаженными.

Расшифровка результатов

После сдачи исследуемого материала в отведенный срок вы получаете результата теста ДНК. Результаты будут отображены на бланке, где будет представлена информация о двух или более участников исследования. Главное здесь, это запись о выводе проводимого исследования и заключение специалиста – подтвердить или опровергнуть совпадение. Если ответ положительный, то в выводе будет стоять вероятность совпадения 99,9%. Многие задают вопрос: «Почему не 100%?». А все потому, что 0,01% отводится исключительным случаям, которые могут произойти в жизни, например, когда у биологического отца есть брат-близнец и были поданы именно его биологические материалы. А вот если сходства с генами не будет найдено, то результат будет 100%. Здесь ошибка исключена.

Можно ли обмануть тест

Как бы ни звучало это абсурдным, но результаты ДНК экспертизы можно исказить. Если данное действие произошло умышленно, то за этого рода деяния грозит уголовная ответственность и заказчику и исполнителю. Конечно, все мы понимаем, что за все этим стоит цена вопроса. А вот неумышленно подлинные результаты могут быть искажены в следствии подмены биологического материала в лаборатории. Такое на практике происходит, когда в экспертизе не задействованы судебные органы при установлении отцовства. Так как если на экспертизу направляет суд в ходе разбирательства, то тест ДНК проходит по строгим правилам, в проверенных медицинских центрах, с подробным отчетом, а также фотоотчетом, и при присутствии уполномоченного лица.

Если вы сомневаетесь в результатах генетической экспертизы, вы можете затребовать ее повторное проведение, даже если отцовство устанавливается в судебном порядке.

На сегодняшний день ведущие ученые мира доказали, что можно искусственно подделать образцы слюны и крови при наличии чужого биологического материала. Происходит это при помощи высокотехнологического оборудования, которое умеет синтезировать молекулу ДНК. Но сделать этого не может любая лаборатория, так как ей необходим доступ к базе геномов, а также современные технологии, которые не имеются в широкой доступности.

Следовательно, тест ДНК для установления отцовства является единственным методом определения родства с высокой точностью. Несмотря на недешевую цену, а также длительность ожидания результатов, анализ ДНК на отцовство является достоверной и максимально точной информацией, что либо подтверждает, либо опровергает факт родственной связи. Именно поэтому при судебных разбирательствах, результаты генетической экспертизы играют решающую роль.

Лаборатория на кухне (выделение в домашних условиях ДНК)

Одной из основных задач генной инженерии является получение белков с заранее заданными свойствами. Для решения этой задачи необходимо уметь направленно изменять мельчайшие составные части генов – отдельные пары нуклеотидов молекулы ДНК. Такие операции c самой большой молекулой стали возможными сравнительно недавно и связываются в сознании обычного человека с ультрасовременными лабораториями, оборудованными сложными и дорогими приборами. Читая о современных достижениях генной инженерии, наверное, мало кто предполагает, что выделить и потрогать довольно чистый препарат «святая святых» жизни – ДНК – можно не только в специальных лабораториях, но и в домашних условиях. Экспериментируя, вы сможете усовершенствовать и изменить предлагаемые процедуры и узнать много нового об одном из важнейших компонентов клетки.

Нативная цепь молекулы ДНК может содержать несколько миллионов атомов. В водном растворе цепи ДНК несут слабый отрицательный заряд и отталкиваются друг от друга. Если в растворе в достаточном количестве присутствуют положительно заряженные ионы, они притягиваются к цепям ДНК и нейтрализуют их заряд, в результате чего цепи ДНК могут слипаться. Таким образом, изменяя концентрацию соли, можно заставить отдельные фрагменты ДНК диссоциировать или, наоборот, объединяться. Это явление и лежит в основе методов выделения ДНК из клеток.

Почти все необходимое для выделения ДНК вы сможете найти на кухне. Сначала надо приготовить буферный раствор (буфер). Налейте 120 мл воды в чистую стеклянную емкость, добавьте 1,5 г (1/4 чайной ложки) поваренной соли, 5 г (1 чайную ложку) питьевой соды. В буфер надо добавить немного детергента – 5 мл (1 чайную ложку) шампуня или жидкого средства для стирки. Можно попробовать какие-нибудь другие детергенты, например средства для мытья посуды, но туалетное мыло лучше не использовать, т.к. в нем содержится большое количество добавок. Детергент выполняет две функции: разрушает клеточные стенки и способствует расщеплению крупных белков, которые иначе могут выделиться вместе с ДНК. Для того чтобы замедлить деградацию выделенной ДНК, буфер перед началом опыта охлаждают в кастрюле или любом другом сосуде, наполненном смесью колотого льда с солью.

Для приготовления буфера лучше использовать очищенную поваренную соль и дистиллированную воду, но подойдут также йодированная соль и покупная вода в бутылках или фильтрованная вода. Водопроводную воду из-под крана лучше не использовать.

В качестве источника ДНК подойдут овощи или фрукты. Хорошие результаты получаются с луком, чесноком, бананами и томатами. Но вы можете попробовать какой-нибудь другой фрукт или овощ. Возьмите его, разрежьте на мелкие кусочки, поместите в подходящий по размерам чистый сосуд, добавьте немного воды и тщательно измельчите до однородного состояния миксером с ножами (блендером), включая его несколько раз на 10 с с небольшими перерывами. Если нет миксера, можно использовать давилку для чеснока. При такой обработке клетки отделяются друг от друга, что способствует более эффективному действию детергента.

Поместите 5 мл полученного пюре в чистую емкость, добавьте 10 мл охлажденного буфера. Полученную смесь энергично перемешивайте в течение не менее 2 мин – в это время происходит разрушение клеточных стенок детергентом и выход содержимого клеток в раствор. Далее нужно отделить раствор, содержащий ДНК и другие молекулы, от нерастворимых остатков растительного материала. Для этого лучше всего использовать центрифугу (сепаратор): смесь прокрутите на центрифуге на низкой скорости в течение 5 мин, а затем, стараясь не взбалтывать осадок, слейте в длинный узкий сосуд (например, в пробирку, прозрачный пузырек из-под лекарств и т.п.) не менее 5 мл надосадочной жидкости.

Если у вас нет центрифуги, можно отфильтровать раствор через обычный кофейный фильтр или полотно. Если вам повезет, крупные частицы, все-таки прошедшие через фильтр, либо осядут на дно, либо будут плавать на поверхности. Для получения чистого раствора слейте его верхний слой, подождите, пока осядут остальные частицы, и затем аккуратно слейте (или перенесите пипеткой) жидкость в узкий сосуд.

Полученный раствор содержит фрагменты ДНК и множество других молекул – РНК, белков, углеводов и т.п.

Для экстракции ДНК необходимо небольшое количество изопропилового спирта (изопропанола, ИПС), предварительно сильно охлажденного в морозильнике. Используйте чистый изопропанол (без красителей и отдушек) в самой высокой концентрации, какую только удастся достать (обычно его продают в концентрации не ниже 70%). При помощи соломинки для коктейлей аккуратно нанесите 10 мл охлажденного спирта на поверхность раствора ДНК. Для этого погрузите соломинку в сосуд со спиртом и зажмите верхнее отверстие, затем опустите нижний конец соломинки в пробирку с раствором, прикоснитесь соломинкой к стенке и, слегка наклонив пробирку, позвольте спирту медленно стечь по стенке. Не набирайте спирт в трубочку (или пипетку) ртом! Если вы все сделали правильно, спирт, плотность которого меньше плотности буфера, останется на поверхности раствора.

Поместите тонкую стеклянную или деревянную палочку, например карандаш, в раствор таким образом, чтобы ее кончик оказался непосредственно под границей между буфером и спиртом, и очень осторожно в течение 1 мин поворачивайте попеременно в разные стороны. При этом наиболее длинные фрагменты ДНК накрутятся на палочку. Затем вытащите палочку – спирт заставит ДНК прилипнуть к концу палочки, и вы увидите на нем прозрачный вязкий осадок.

Конечно, в результате этой простой процедуры нельзя получить чистый препарат ДНК. В лаборатории в буфер добавляют ферменты, разрушающие млекулы РНК, которые иначе могут выделиться вместе с ДНК.

Даже после самой тщательной экстракции часть ДНК останется в растворе, образуя в нем невидимую паутину. При небольших дополнительных усилиях этот материал тоже можно увидеть. Некоторые красители, например метиленовый синий, связываются с заряженными фрагментами ДНК. Для окраски нитей, образованных оставшейся в растворе ДНК, достаточно добавить в него микроскопическое количество красителя – его молекулы свяжутся с ДНК, оставляя раствор неокрашенным. Возможно, для этой цели подойдут какие-либо пищевые красители или краски для тканей или волос – экспериментируйте!

По материалам
Scientific American,
сентябрь, 1998

Источники:

http://nlo-mir.ru/videoall/141-chudesa-nauki/40961-poluchit-dnk-v-domashnih-uslovijah.html
http://zen.yandex.ru/media/id/5a6e161bc89010c5137c3008/5a8c6e0d168a91fd9735b7d7
http://www.examen.ru/add/manual/school-subjects/natural-sciences/genetics/stati-2201/laboratoriya-na-kuxne-vyidelenie-v-domashnix-usloviyax-dnk/