1 

 

 

ZAKŁAD BIOCHEMII 

UMCS 

BIOCHEMIA II 

I rok I stopnia 

Biochemia 

 

 

OTRZYMYWANIE KWASÓW NUKLEINOWYCH 

(ekstrakcja DNA z włosa ludzkiego) 

 

Wstęp 

 

Kwasy nukleinowe od wielu lat są obiektem badań biochemicznych. DNA buduje większość genomów 

(w  tym  wszystkie  genomy  komórkowych  form  życia),  natomiast  niektóre  wirusy  mają  genomy  zbudowane  z 

RNA.  Pojęciem  genomu  określa  się  informację  biologiczną  potrzebną  do  powstania  organizmu  żywego  i 

utrzymaniu  go  przy  życiu.  Informacja  biologiczna  zawarta  w  genomie  jest  zakodowana  w  sekwencji 

nukleotydowej  jego  cząsteczek  DNA  lub  RNA  i  dzieli  się  na  odrębne  jednostki  określone  mianem  genów. 

Informacja zawarta w genie jest odczytywana przez rozmaite białka, które łączą się w odpowiednich miejscach z 

genomem,  rozpoczynając  w  ten  sposób  szereg  reakcji  biochemicznych,  składających  się  na  ekspresję  genu, 

powodując tym samym do określone skutki metaboliczne. Z tego faktu wynika rosnące niezmiennie od wielu lat 

zainteresowanie biochemików złożonymi zagadnieniami genomiki. 

Genom  człowieka  tworzą  dwie  odrębne  części:  genom  jądrowy  podzielony  na  24  różne  liniowe 

cząsteczki DNA, z których najkrótsza ma 55 Mbp (megabase pairs- milion par zasad), a najdłuższa 250 Mbp i 

każda zawiera się w osobnym chromosomie; oraz genom mitochondrialny, kolista cząsteczka DNA o długości 

16 569 bp (base pairs - pary zasad), która w wielu kopiach znajduje się w organellach wytwarzających energię - 

mitochondriach. 

Podwójna helisa DNA jest stabilna chemicznie, ale wrażliwa na czynniki fizyczne. Długa, wijąca się nić 

DNA  o  wysokiej  masie  cząsteczkowej  jest  podatna  na  działanie  nawet  słabych  sił  hydrodynamicznych.  W 

roztworach  wodnych  podwójna  helisa  DNA  zwija  się  w  kłębek,  który  jest  usztywniony  przez  interakcje 

pomiędzy  parami  zasad  oraz  oddziaływaniami  elektrostatycznymi  spolaryzowanych  grup  fosforanowych  w 

wiązaniach  bocznych  DNA.  Przepływ  hydrodynamiczny,  będący  efektem  pipetowania,  wytrząsania  lub 

mieszania  może powodować rozrywanie nici DNA. Im dłuższy łańcuch DNA tym  słabsze siły powodują jego 

rozerwanie.  Dlatego  też  genomowy  DNA  łatwo  można  otrzymać  w  pofragmentowanej  formie  ale  trudno 

uzyskać DNA o żądanej długości. Molekuły DNA o wielkości przekraczającej 150 kbp łatwo ulegają rozpadowi 

pod  działaniem  siłgenerowanych  podczas  procedur  ekstrakcyjnych  zwykle  stosowanych  celem  oczyszczenia 

genomowego DNA. 

Celem ćwiczenia jest uzyskanie DNA z włosa ludzkiego metodą stosowaną w medycynie sądowej. 

 

 

Wykonanie ćwiczenia: 

 

1.  Umieścić włos w jałowej probówce typu Eppendorf 

2.  Dodać: 



 

300 µl 2% SDS w buforze ekstrakcyjnym 

2 

 

 



 

12 µl 1M DTT w buforze ekstrakcyjnym 



 

15 µl proteinazy K (20 mg/ml) 

3.  Dokładnie wymieszać; 

4.  Inkubować w 56 °C przez 24 godziny; 

5.  Dodać równą objętość fenolu i wytrząsać 5 minut; 

6.  Odwirować 10 minut, 8000 rpm (wirówka Minispin); 

7.  Odciągnąć warstwę wodną do nowej probówki Eppendorfa i powtórzyć ekstrakcję z fenolem (p. 5 i 6); 

8.  Odciągnąć warstwę wodną do nowej probówki Eppendorfa i dodać równą objętość mieszaniny chloroform : 

alkohol izoamylowy, wytrząsać 5 minut i odwirować 10 minut, 8000 rpm; 

9.  Odciągnąć  warstwę  wodną do nowej probówki Eppendorfa, dodać 30 µl 3M octanu sodu pH 5,5 i 600 µl 

zmrożonego etanolu. Dobrze wytrząsać przez 15 minut (można zostawić w -20 °C do następnych analiz); 

10.  Wstawić do zamrażarki na przynajmniej 24 godziny; 

11.  Odwirować 14000 rpm przez 30 minut; 

12.  Usunąć płyn znad osadu pompką wodną; 

13.  Wysuszyć osad i rozpuścić w 20 - 30 µl wody MilliQ; 

 

 

Zaliczenie ćwiczenia: 

 

Przedstawić otrzymany preparat DNA oraz opis ćwiczenia w zeszycie. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 

 

 

Odczynniki: 

 



 

bufor ekstrakcyjny o składzie: 10mM TRIS, 10mM EDTA, 100mM NaCl (0,605g TRIS; 1,86 g EDTA; 

2,92 g NaCl; H2O do 500 ml), pH 8,0; pH  ustalić użyciu 50% NaOH (ok. 0,2 ml). Rozporcjować po 

100 ml i wysterylizować w autoklawie. Przechowywać w lodówce. 



 

2%  SDS  w  buforze  ekstrakcyjnym:  0,4  g  SDS;  20  ml  buforu  ekstrakcyjnego.  Rozpuścić  w  sterylnym 

naczyniu. Nie jałowic. Przechowywać w temperaturze pokojowej. Nadaje się do użycia przez 1 tydzień. 



 

1M  DTT  w  buforze  ekstrakcyjnym:  0,77  g  dithiothreitolu;  5  ml  buforu  ekstrakcyjnego.  Rozpuścić  w 

sterylnym naczyniu, rozporcjować do probówek filtrując przez filtr 0,2 µm. Przechowywać w -20ºC. 



 

proteinaza K (20 mg/ml): roztwór proteinazy w jałowej wodzie przechowywać w -20ºC. 



 

fenol 



 

chloroform : alkohol izoamylowy (24 : 1) 



 

3M octan sodu, pH 5,5 



 

zmrożony etanol 95% 



 

jałowe probówki typu Eppendorf 



 

jałowe końcówki do pipet 200µl 



 

jałowa woda MilliQ 

 

 

Piśmiennictwo: 

 

1.  Wojtuszek  E.,  Nałęcka  M.,  Chmiel  A.,  2000.  Badanie  polimorfizmu  DNA  przy  użyciu  techniki  PCR. 

Wydawnictwo Centralnego Laboratorium Kryminalistycznego KGP, Warszawa 

2.  Słomski R., 2004, Przykłady analiz DNA. Wydawnictwo Akademii Rolniczej im. A. Cieszkowskiego, 

Poznań