¿Cómo sabemos cuánto dura un ADN?

Hay una variedad de métodos para medir la longitud de una molécula de ADN, algunos métodos son más útiles para moléculas cortas y otros para moléculas más largas.

Un método es la electroforesis en gel: Wikipedia. En este methoslidt, la corriente eléctrica se usa para empujar una gran cantidad de moléculas de ADN a través de un gel, que actúa como una carrera de obstáculos para las moléculas. Las moléculas de ADN tienen una carga negativa constante por unidad de peso, y viajarán a una velocidad constante hacia el electrodo positivo cuando se encuentren en un campo eléctrico. El gel ralentiza las moléculas más largas de las moléculas más cortas porque las moléculas más largas chocan con el gel con más frecuencia que las moléculas más cortas. Dos materiales de gel son de uso común, poliacrilamida y agarosa. La poliacrlamida es la más adecuada para separar moléculas cortas de ADN, de 10 a 2000 pares de bases, y agarosa para ADN que contiene cientos a cientos de millones de bases.

Otro método utiliza moléculas de tinte fluorescentes o nucleótidos radiactivos para hacer una imagen del ADN, a menudo luego se ha separado por longitud en un gel de electroforesis. Otro método más es estirar las moléculas de ADN directamente sobre un portaobjetos de vidrio, teñir el portaobjetos para que las moléculas de ADN sean visibles bajo un microscopio y medir la longitud visible de la molécula directamente.

Rosalind Franklin cristalizó el ADN y le disparó rayos X, lo que nos permitió ver el espaciamiento de los nucleótidos del ADN, Watson y Crick usaron estos datos para construir un modelo físico de la doble hélice del ADN, comprobando que las distancias de enlace covalente conocidas eran consistente con su modelo y los datos de Franklin. La separación de los pares de ADN es, como los peldaños de escalera, muy consistente y predecible.

Luego configuramos a los estudiantes graduados para que cuenten los nucleótidos en una sola célula, y listo … bueno, en realidad no. Pero, de hecho, podríamos extraer ADN de un número conocido de células y pesar ese ADN. En principio, puedes hacerlo en un laboratorio de genética de pregrado, y mis alumnos lo han hecho, pero hay muchas impurezas con las que lidiar.

Ahora hemos secuenciado muchos genomas humanos y tenemos archivos de datos de secuencia, por lo que podemos configurar una computadora para contar los nucleótidos de cada cromosoma. Un genoma humano haploide tiene alrededor de 3 mil millones de pares de bases. Un genoma diploide tiene 6 mil millones de pares. El ADN de una de tus células es casi tan alto como tú, pero mucho más delgado.

Una sola molécula de ADN de doble cadena que contenga los 3.300 millones de pares de bases de un genoma humano completo tendría (según la fuente) de 1.8 a 2.2 metros de largo. Todo el ADN en todas las células de un humano sumaría 2 x 10 ^ 13 metros o 66 viajes desde la Tierra al Sol.

Longitud de una molécula de ADN humano