scienceblogging 4: esperimento per studenti esperti

Come dare un assaggio di biologia molecolare, collegando i polimorfismi genetici al senso del gusto, e sviluppare l'immaginazione della classe.
Esperimento pubblicato da Robert Merritt et al. Tasting phenyltiocarbamide (PTC): a new integrative genetics lab with an old flavor. The Americal Biology Teacher, 70:23-28, 2008.
La premessa alla base di questa esercitazione è che questo tratto genetico, ossia l'abilità di sentire (diversa sensibilità, con differenti soglie) il sapore della PTC a differenti diluizioni, (la feniltiocarbamide è una sostanza non tossica amarognola, se ne usano solo 7 nanogrammi), dispersa su carta da filtro, fornisce un modello per capire l'ereditarietà Mendeliana che gli studenti possono verificare su se stessi.
Materiale occorrente:
un campionatore di saliva tipo cotton fioc,
kit di isolamento del DNA
PCR (thermal cycler)
coppia di primers per il gene che codifica il recettore del gusto TAS2R38
enzima di restrizione Fnu 4H
gel elettroforesi

Il principio su cui si basa la correlazione tra patrimonio genetico e il sapore della PTC a basse dosi è dato dalla presenza di polimorfismi genici (presenza o assenza del sito di restrizione Fnu 4H, e quindi dell'allele del recettore sensibile alla PTC, con possibilità di valutare l'ereditarietà del tratto genetico.
Uno studio di genetica delle popolazioni utilizzando è fattibile, utilizzando le frequenze di equilibrio genetipico Hardy-Weinberg, per distinguere la frequenza dei portatori doppi dell'allele, da quelli che ne hanno ereditato solo una copia, da quelli portatori dei 2 alleli non sensibili.
Questo test viene verificato sperimentalmente dagli studenti confrontando la loro soglia di sensibilità allla PTC, assaggiando diluizioni seriali di PTC posta sulla carta da filtro.

Il protocollo di isolamento del DNA dura 15 minuti.
La reazione di PCR dura 2-3 ore. e il costo si aggira su 1,5-2 dollari/studente.
In assenza di un apparecchio per PCR, è possibile mettere su una reazione con un apparecchio costruito a mano.
La digestione del prodotto di amplificazione dura 1 ora.
La separazione del DNA su gel di agarosio dura 30 minuti.