A atividade prática de extrair o DNA de morango é bastante comum nas aulas de biologia quando vamos falar de genética, mas o que essa atividade de fato pode ajudar no ensino?

Para quem não conhece, estamos falando da atividade descrita a seguir:

Extraindo o DNA do morango

Materiais (por grupo):

1 saco plástico tipo “zip loc”

1 morango (fresco ou congelado)

10 ml de solução de extração de DNA (veja como fazer abaixo)

Aparato filtrante: 1 filtro de papel com funil ou 1 filtro de pano ou gaze

Álcool etílico gelado (pode ser álcool 70º g.l.)

1 tubo de ensaio limpo1 bastão de vidro ou 1 palito de madeira (tipo pau-de-laranjeira, para manicure, encontrado em drogarias)

Preparo das soluções e outras notas sobre os materiais

O saquinho tipo “zip loc” deve ser bem espesso.

Quanto mais espesso mais resistente e geralmente os saquinhos utilizados para embalar comidas no freezer são apropriados.

Os morangos podem ser frescos ou congelados. S

e for usar morangos congelados, deixar descongelar completamente antes de realizar o experimento.

Outras frutas macias como Kiwi ou banana podem ser usadas, mas não fornecem ao final tanto DNA.

Solução de extração de DNA (suficiente para 100 grupos)

100 ml de xampu (não contendo condicionador)

15 gramas de NaCl (sal de cozinha) = 2 colheres de chá

900 ml de água (H2O), de preferência mineral

50 ml de detergente podem substituir o xampu (de preferência sem corantes)

O álcool etílico (etanol) deve ser de, no mínimo, 90º g.l. e deve estar gelado.

Se for usar gaze, corte-a em quadrados e dobre em 2 camadas.

Corte-a grande o suficiente para poder ficar presa no funil ou na boca do tubo.

Método (ou como fazer)

Coloque um morango, previamente lavado e sem as sépalas (as folhinhas verdes) em um saco zip loc.

Esmague o morango com o punho por, no mínimo, 2 minutos.

Adicione a solução de extração ao conteúdo do saco.Misture tudo, apertando com as mãos, por 1 minuto.

Derrame o extrato no aparato filtrante e deixe filtrar diretamente dentro do tubo.

Não encha totalmente o tubo (encha somente até 1/8 do seu volume total).

Derrame devagar o álcool gelado no tubo, até que o mesmo esteja cheio pela metade.

Mergulhe o bastão de vidro ou o pau-de-laranjeira dentro do tubo no local onde a camada de álcool faz contato com a camada de extrato.

Mantenha o tubo ao nível dos olhos para ver o que está acontecendo.

Esse passo a passo pode ser impresso em pdf neste link.

Ao utilizar essa atividade, além de ter claro o objetivo da mesma na sua aula, é necessário levar em consideração de que esse tema envolve bastante química.

E o aluno também precisa compreender as reações que acontecem nessa atividade.

Assim, é preciso ter em mente que é necessário problematizar essa extração de DNA de morango para que não seja apenas  uma demonstração.

Além disso, antes de fazer uma aula prática como essa é recomendável que os alunos já tenham os seguintes conceitos:

O DNA está no núcleo da célula

E as membranas celulares são formadas por uma dupla camada lipídica.

A seguir destacamos alguns pontos a ser considerados no planejamento da extração do DNA do morango

O que é DNA e qual a sua função?

Todos os organismos vivos armazenam todas as suas informações genéticas codificadas e contidas nos ácidos nucleicos (DNA, ácido dioxirribonucleico e RNA ácido ribonucleico).

A molécula de DNA é conhecida como a molécula da hereditariedade.

Pois dentro dela estão contidas todas as informações genéticas das quais o novo indivíduo necessita para ser formado.

Na molécula de DNA existem duas longas fitas de nucleotídeos que se enrolam formando uma estrutura de dupla hélice.

Essa molécula se auto-reproduz e sintetiza o RNA que é uma fita simples que atua na síntese de proteínas.

Cada nucleotídeo é composto por um açúcar, uma base e um fosfato, o açúcar é uma pentose do tipo desoxirribose no DNA e ribose no RNA.

As bases são de 4 tipos A (adenina), C (citosina), T (timina ), G (guanina) para o DNA.No RNA a base T(timina) é substituída pela base U (uracila).

Para as duas fitas se ligarem e enrolarem formando uma dupla hélice, as bases se conectam através de ligações formando pontes de hidrogênio entre as bases complementares (A e T, G e C no caso do DNA e no caso do RNA A e U).

Quando ocorre a duplicação do DNA uma enzima separa as duas fitas da dupla hélice.

E a informação contida no DNA é transferida para uma molécula de RNA, essa molécula é muito semelhante ao DNA.

Porém é constituída de um único filamento e sua função é reproduzir a sequência de um dos filamentos do DNA, atuando como intermediário na construção de uma proteína.

Cada uma das hélices do DNA serve como molde para a construção do novo DNA.

Por que utilizamos o morango para extrair o DNA

Uma das razões de se trabalhar com morangos é que por serem muito macios e fáceis de homogeneizar, são mais eficientes para se extrair o DNA.

Morangos maduros também produzem pectinases e celulases – enzimas que degradam a pectina e a celulose (respectivamente), presentes nas paredes celulares das células vegetais.

Além disso, os morangos possuem muito DNA.

Eles possuem 8 cópias de cada conjunto de cromossomos, o que facilita a extração.

O que é a solução para extrair o DNA

A solução para extrair DNA também conhecida como solução de lise, é assim denominada devido a sua função de rompimento da membrana plasmática e outras membranas.

E por que amassamos os morangos?

Simples!

Quanto mais os morangos forem macerados maior será sua superfície de contato com a solução de lise e melhor a ação da solução sobre as células.

Isto permitirá a liberação de uma maior quantidade de moléculas de DNA e, portanto, um bom rendimento.

Porque utilizamos detergente/shampoo, sal e etanol?

O DNA está presente no núcleo das células de qualquer organismo, dentro de pequenos pacotes genéticos chamados cromossomos.

Para isolá-los os cientistas separaram-no dos outros componentes celulares.

As células são fragmentadas e o DNA é separado do conteúdo lipídico das membranas da célula e dos organitos.

Em seguida o DNA é separado das proteínas.

O detergente/shampoo permite a desestruturação das moléculas de lipídios das membranas.

Com a ruptura das membranas o conteúdo celular, incluindo as proteínas e o DNA, soltam-se e dispersam-se na solução.

A adição do sal (NaCl) proporciona ao DNA um ambiente favorável para a extração de DNA.

O sal contribui com íons positivos que neutralizam a carga negativa do DNA.

Numerosas moléculas de DNA podem coexistir nessa solução.

E o álcool gelado torna possível a visualização das moléculas, que se agrupam formando um monte de filamentos muito finos tipo fios de algodão.

Isso ocorre devido ao fato de a proteína ser insolúvel em álcool, ou seja, ela não se dissolve no álcool.

O DNA é menos denso que a água e a mistura aquosa dos restos celulares.

O DNA do morango que vemos é igual a representação de dupla hélice de DNA?

É importante explicar para os alunos que não dá para ver a dupla hélice de DNA como nos livros.

E que a molécula de DNA pode ser extremamente longa, mas seu diâmetro é de apenas 2 nanômetros.

Ou seja, é visível apenas em microscopia eletrônica.

Assim sendo, o que se vê após a precipitação é um emaranhado formado por milhares de moléculas de DNA.

Outro aspecto que precisa de muita atenção é para não confundir a pectina com o DNA.

O morango é muito rico em pectina, e por isso não propicia uma extração de DNA tão limpa quanto outros vegetais, como a cebola por exemplo.

A pectina apresenta consistência de geleia quando retirada com um bastão de vidro, pipeta Pasteur ou palito de dente, além de apresentar bolhas.

O DNA forma filamentos finíssimos.

Essa atividade pode ser utilizada para que os alunos compreendam as correlações da química e da biologia na genética, e que por isso é importante tanto saber as estruturas quanto como elas funcionam.

A utilização dessa prática em sala de aula exige cautela para não induzir o aluno a erros.

Além de um obejtivo ou uma questão que o aluno precisa dos resultados ou dos procedimentos dessa atividade para responder.

Isso possibilita que o aluno entenda o por que fazer e não apenas siga os protocolos como um checklist.

É possível a partir dessa atividade trabalhar conceitos como: composição das células (membranas, lipídios, pectina); molécula de DNA; reações bioquímicas e procedimentos experimentais.