キッチンでイチゴの DNA を抽出するためのグーピー ガイド

おそらくあなたは、テレビで犯罪現場から DNA を採取して事件解決を手伝う、皮肉屋で優秀な研究技術者になりたいとずっと思っていたのではないでしょうか。あるいは、絶滅した種の遺伝物質を使って自分だけのジュラシック パークを創ることを夢見ていたかもしれません。これらのシナリオのいずれかに共感できるなら、この実験はあなたにぴったりです。

科学者が DNA を分離するために使用する材料の多くは、あなたのキッチンで見つけられるより簡単な材料があります。塩、消毒用アルコール、食器用洗剤を使えば、イチゴから DNA を抽出できます。

なぜイチゴ？

甘くておいしい残り物を食べられるというだけでなく、イチゴにはこの実験に最適な珍しい特徴があります。それは、イチゴには大量の遺伝物質が含まれているということです。

DNA は基本的に生物の取扱説明書です。この複雑な分子を構成する 2 本のねじれた鎖の中には、あらゆる生物が発達、機能、成長、繁殖するために必要なすべての情報が含まれています。このデータは非常に重要なので、ほとんどの種は各細胞に 1 つ以上のコピーを保持しています。

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人間は二倍体で、つまり各細胞に DNA のコピーが 2 つ含まれています。しかし、イチゴは各細胞に DNA のコピーが 8 つあるため、抽出できる量が十分にあることになります。

統計

• 時間: 20分
• 難易度:簡単

材料

• 1クォートサイズのプラスチックジップトップバッグ
• 大きなイチゴ 2～3 個（熟しているほど扱いやすくなります）
• 液体食器用洗剤大さじ1杯
• 塩小さじ1/2杯
• 水大さじ3杯
• 70%イソプロピル消毒用アルコール 1/3 カップ（冷凍庫で一晩冷やしておく）

ツール

• チーズクロス、コーヒーフィルター、または目の細かいストレーナー
• 小さなガラスカップ2個
• ショットグラス（または試験管）
• ピンセット（または竹串）

説明書

1. イチゴの茎を切ります。そして イチゴをジップ付きの袋に入れます。
   
2. カップに塩、水、液体食器用洗剤を入れて混ぜます。これが抽出混合物です。科学者が研究室で DNA を分離するとき、DNA を保護する細胞壁を破壊するために、塩と洗剤の同様の混合物を使用することがよくあります。
   
3. 抽出混合物をジップトップバッグに加えます。
   
4. 指を使って袋を押し、イチゴを潰します。大きな粒がなくなるまで潰し続けます。
   
5. 小さなガラスカップの上にチーズクロス、フィルター、またはストレーナーを置きます。
   
6. 袋の中身をフィルターに注ぎます。スプーンを使ってフィルターに混ぜたものを押し付け、できるだけ多くの液体をカップに押し込みます。
   
7. イチゴのミックスをショットグラスに半分くらいまで移します。
   
8. イソプロピルアルコールを冷凍庫から取り出します。理想としては、一晩中冷凍庫に入れておくことです。でも、忘れてしまった場合は、少なくとも 3 ～ 4 時間は氷の上に置き、必要なときに冷やしておくようにしてください。冷たければ冷たいほど、抽出時に繊細な DNA 鎖が分解される可能性が低くなります。
   
9. ゆっくりとイソプロピルアルコールをショットグラスの側面に注ぎます。 イチゴの混合物の上に 1 インチの深さの層ができるまで、混ぜます。表面に白く濁った物質が形成され始めるのがわかるでしょう。それが DNA です。
   
10. ピンセットまたは串を使用して、DNA 鎖の白い塊をそっと集めます。

待って、それはDNAですか？

そうです。20フィート離れたところから髪の毛一本を見ることはできませんが、その距離から頭全体の髪の毛を見るのは、一般的にかなり簡単です。同じように、DNA一本を肉眼で見ることは絶対にできません。しかし、つぶしたイチゴの細胞の数にDNA8セットを掛け合わせると、顕微鏡なしでも簡単に見える巨大な塊になります。

DNA抽出の科学

DNAは重要なので、細胞内でしっかりと保護されています。それを取り出すのは、ちょっと強盗をするようなものなのです。

まず、細胞の強固な外壁を破るには、力ずくと特殊な道具が必要です。次に、DNA が安全に保管されている核に侵入する必要があります。それができたら、細胞内の特別なセキュリティ対策、つまり、ウイルスなどの侵入者の DNA や抽出しようとしている鎖を溶解できる細胞内の特殊な破壊酵素を回避しなければなりません。

指でイチゴをつぶすと、DNA を保護する強力な細胞壁が物理的に破壊されます。また、より多くの細胞が、専用の慣らしツールである抽出混合物にさらされます。

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洗剤は細胞壁と核膜の破壊に役立ちます。細胞壁と核膜はどちらも脂質で構成されており、石鹸が毎日汚れた食器と戦っている脂肪や油の敵も脂質で構成されています。

抽出混合物が細胞の外壁を突き破ると、核内へと進みます。ここで塩が入り込み、DNA を細胞内に留めているタンパク質を分解します。その結果、複数の細胞から遊離した遺伝子鎖が凝集します。

最後に、冷たいアルコールは、これを石鹸のようなストロベリーダイキリではなく科学実験にするために不可欠です。アルコールは、DNAとは異なりアルコールに溶ける細胞残骸から遺伝物質を濾過します。アルコールの低温は、固まったDNA鎖を分解する破壊酵素の働きを鈍らせるのにも役立ちます。これにより、DNA鎖は肉眼で見える濁ったねばねばした泡として表面に浮かび上がり、ルームメイトを驚かせることができます。