7 Extração
A extração de DNA é um processo fundamental em genética molecular que consiste em separar o material genético de uma célula ou tecido para que possa ser estudado e manipulado. Existem várias técnicas de extração de DNA, mas todas elas envolvem a lise da célula para liberar o DNA e a purificação do DNA para remover contaminantes. Para que seja possível conseguir DNA de boa qualidade, existem protocolos que foram testados, adaptados e otimizados para cada grupo estudado no laboratório.
A primeira etapa da extração de DNA é a lise da célula, que pode ser feita de várias maneiras, como maceração mecânica, lise com detergentes ou lise com enzimas (como a Proteinase K). Na maioria dos protocolos utilizados para extração de DNA no Nupgen os três métodos de lise celular são combinados, ou seja, é primeiramente realizada a maceração mecânica, adicionado tampão que contém detergentes que atuam nos lipídios das membranas promovendo o seu rompimento e posteriormente a enzima Proteinase K também é adicionada.
Após a lise das células, o DNA precisa ser separado dos restos celulares e das proteínas. Dessa maneira, o DNA é purificado por meio de precipitação com etanol ou cloreto de sódio, ou por meio de centrifugação em colunas. Uma vez que o DNA é purificado, ele pode ser utilizado em várias aplicações, como sequenciamento de DNA, clonagem, análise de expressão gênica e muito mais. No entanto, é importante lembrar que o DNA é um material frágil e pode ser danificado facilmente, portanto, é importante tomar cuidado durante todo o processo de extração e manipulação.
Atualmente no Nupgen são utilizados dois kits de extração diferentes: Wizard® Genomic DNA Purification Kit (Promega®) e DNeasy® Blood and Tissue Kit (QIAGEN®). A escolha do kit irá depender do organismo a ser estudado, por exemplo, para peixes, gastrópodes e macrófitas recomenda-se a utilização do kit da Promega e para organismos menores, como parasitas, o kit em colunas da QIAGEN é o mais ideal.


7.1 Protocolo de Extração de DNA - Promega Peixes
- Com pinça e bisturi, fracionar aproximadamente 20 mg de músculo. 
- Adicionar 400 μL de Nuclei Lysis Solution. 
- Incubar por 30 minutos a 55º C. 
- Adicionar 10 μL de Proteinase K 20 mg/ml. 
- Incubar a 55º C overnight ou de 2-3 horas até ficar homogêneo. 
- Adicionar 2 μL de RNAse Kit Solution e mexer a amostra por inversão. 
- Incubar 30 minutos a 37º C. 
- Deixar em temperatura ambiente por 5 minutos. 
- Adicionar 200 μL de Protein Precipitation Solution e agitar por 20 segundos. 
- Deixar no gelo por 5 minutos. 
- Centrifugar por 10 minutos a 12.000 rpm. 
- Remover o sobrenadante transferindo para um tubo novo – descartar o pellet. 
- Adicionar 600 μL de isopropanol e agitar por inversão. 
- Centrifugar por 2 minutos a 12.000 rpm – descartar o sobrenadante. 
- Adicionar 600 μL de etanol 70% a temperatura ambiente. 
- Centrifugar por 2 minutos a 12.000 rpm – descartar sobrenadante. 
- Deixar secar – pode ser na estufa. 
- Ressuspender em 30 μL de DNA Rehidration Solution. Deixar por 1 hora no banho a 65º C ou overnight a 4º C. 
7.2 Protocolo de Extração de DNA - Promega Caramujos
- Fracionar o tecido (0,5-1 cm) e adicionar em um tubo de 1,5 ml. 
- Adicionar 500 μl de Nuclei Lysis Solution. 
- Macerar o tecido com um pistilo. 
- Adicionar 17,5 μl de Proteinase K 20 mg/ml. 
- Homogeneizar com vórtex por 10 segundos. 
- Incubar a 55º C overnight OU incubar a 55º C por 3 horas, homogeneizando com vórtex a cada hora. 
- Adicionar 3 μl de RNase Solution à solução e misturar por inversão do tubo 2-5 vezes. 
- Incubar a 37º C por 30 minutos. Deixar as amostras esfriarem a temperatura ambiente por 5 minutos antes da próxima etapa. 
- Adicionar 200 μl de Protein Precipitation Solution e homogeneizar com o vórtex vigorosamente por 20 segundos. 
- Colocar as amostras no gelo por 5 minutos. 
- Centrifugar a 12.000 rpm por 4 minutos. Nesta etapa pode ser formado um pellet no fundo do tubo. 
- Remover cuidadosamente o sobrenadante contendo o DNA (não retirar o pellet) e transferir para um novo tubo de 1,5 ml que já contenha 600 μl de isopropanol (temperatura ambiente). 
- Misturar cuidadosamente a solução por inversão até os “fios” de DNA formarem uma massa visível. 
- Centrifugar a 12.000 rpm por 1 minuto. O DNA ficará no fundo do tubo e pode ficar visível como um pequeno pellet branco. Descartar cuidadosamente o sobrenadante. 
- Adicionar 600 μl de etanol 70% (temperatura ambiente) e misturar cuidadosamente a solução por inversão. 
- Centrifugar a 12.000 rpm por 1 minuto. 
- Retirar o etanol cuidadosamente com uma pipeta sem retirar o pellet. 
- Inverter os tubos em papel e deixar secar por 10-15 minutos. 
- Adicionar 30 μL de DNA Rehydration Solution e reidratar o DNA incubando a 65º C por 1 hora. Periodicamente misturar a solução com cuidado OU incubar a 4º C overnight. 
- Armazenar o DNA extraído a 2-8º C. 
7.3 Protocolo de Extração de DNA - Promega Macrófitas
- Nos tubos de 1,5 mL escrever o código da amostra correspondente, colocar o código no tubo Falcon também – Passo anterior ao início da extração. 
- Com uma pinça, pegar a folha da macrófita e colocar no cadinho (caso a folha seja muito grande, pode cortar ela para caber inteira); despejar nitrogênio líquido no cadinho e com o auxílio do pistilo macerar a amostra (usar mais de uma vez o nitrogênio para macerar bem). 
- Ao terminar a maceração, transferir um pouco do pó formado para o tubo de 1,5 mL correspondente (pode usar a pazinha de plástico para facilitar). 
- Adicionar 600 μL de Nuclei Lysis Solution (logo após macerar). 
- Deixar no banho-maria por 15 minutos a 65°C. 
- Adicionar 3 μL de RNAse. 
- Inverter o tubo 5x. 
- Colocar no banho-maria por 15 minutos a 37°C. 
- Deixar por 5 minutos em temperatura ambiente. 
- Adicionar 200 μL de Protein Precipitation Solution. 
- Homogeneizar no vórtex. 
- Centrifugar por 3 minutos a 16.000 g ou 13.000 rpm. 
- Retirar o sobrenadante e transferir para um novo tubo de 1,5 mL. Descartar o precipitado. 
- Adicionar 600 μL de isopropanol ao sobrenadante. 
- Inverter o tubo 5x. 
- Centrifugar por 1 minuto a 16.000 g ou 13.000 rpm. 
- Descartar o sobrenadante. 
- Adicionar 600 μL de etanol 70%. 
- Inverter o tubo 5x. 
- Centrifugar por 1 minuto a 16.000 g ou 13.000 rpm. 
- Descartar o sobrenadante. 
- Deixar o tubo secar por 15 minutos na estufa ou até não ter mais gotas de álcool. 
- Adicionar 30/50 μL de DNA Rehydration Solution. 
7.4 Protocolo de Extração de DNA com Colunas - QIAGEN DNEasy Blood and Tissue - Parasitos
Existem 2 kits de coluna diferentes, o QIAGEN DNEasy Blood and Tissue e o QIAGEN QIAamp DNA Blood Mini. Preste atenção em qual será o kit utilizado.
- Deixar o mínimo possível de líquido na amostra antes de começar. 
- Adicionar 180 μL de Buffer ATL. 
- Adicionar 20 μL de proteinase K. Homogeneizar com vórtex e incubar a 56º C até completa lise celular (30min - 2h). Homogeneizar com vórtex ocasionalmente durante a incubação. 
- Homogeneizar com vórtex por 15 segundos. 
- Adicionar 200 μL de Buffer AL. Homogeneizar bem com vórtex. 
- Adicionar 200 μL de etanol (96-100%). Homogeneizar bem com vórtex. 
- Pipetar a mistura em uma coluna de centrifugação DNeasy Mini colocada em um tubo de coleta. Centrifugar a 8.000 rpm (≥6.000 x g) por 1 minuto. Descartar o líquido filtrado e o tubo de coleta. 
- Colocar a coluna em um novo tubo de coleta do kit. Adicionar 500 μL de Buffer AW1. Centrifugar por 1 minuto a 8.000 rpm. Descartar o líquido filtrado e o tubo de coleta. 
- Colocar a coluna em um novo tubo de coleta do kit. Adicionar 500 μL de Buffer AW2. Centrifugar por 3 minutos a 14.000 rpm (≥20.000 x g). Descartar o líquido filtrado e o tubo de coleta. 
- Transferir a coluna para um eppendorf de 1,5 mL. 
- Adicionar 50 μL de Buffer AE no centro da membrana da coluna para a eluição do DNA. Incubar por 1 minuto a temperatura ambiente (15-25º C). Centrifugar por 1 minuto a 8.000 rpm. 
- Descartar a coluna e guardar o DNA extraído. 
7.5 Protocolo de Extração de DNA com Colunas - QIAGEN QIAamp DNA Blood Mini - Parasitos
Existem 2 kits de coluna diferentes, o QIAGEN DNEasy Blood and Tissue e QIAGEN QIAamp DNA Blood Mini. Preste atenção em qual será o kit utilizado.
- Deixar o mínimo possível de líquido na amostra antes de começar. 
- Adicionar 200 µL de Buffer AL. 
- Adicionar 20 µL de proteinase K. Misturar com vórtex e incubar a 56ºC até completa lise celular (30min - 2h). Misturar com vórtex ocasionalmente durante a incubação. 
- Misturar com vórtex por 15 segundos. 
- Adicionar 200 µL de etanol (96-100%). Misturar bem com vórtex. 
- Pipetar a mistura em uma coluna de centrifugação DNeasy Mini colocada em um tubo de coleta. Centrifugar a 8000 rpm (≥6000 x g) por 1 minuto. Descartar o líquido filtrado e o tubo de coleta. 
- Colocar a coluna em um novo tubo de coleta do kit. Adicionar 500 µL de Buffer AW1. Centrifugar por 1 minuto a 8000 rpm. Descartar o líquido filtrado e o tubo de coleta. 
- Colocar a coluna em um novo tubo de coleta do kit. Adicionar 500 µL de Buffer AW2. Centrifugar por 3 minutos a 14.000 rpm (≥20.000 x g). Descartar o líquido filtrado e o tubo de coleta. 
- Transferir a coluna para um eppendorf de 1,5 mL. 
- Adicionar 50 µL de Buffer AE no centro da membrana da coluna para a eluição do DNA. Incubar por 1 minuto a temperatura ambiente (15-25ºC). Centrifugar por 1 minuto a 8000 rpm. 
- Descartar a coluna e guardar o DNA extraído.