Volym 1 Nummer 2

Översiktsartiklar

Naturens palett - hur djur och människor får färg

Margareta Wallin
Zoologiska institutionen, Göteborgs universitet, SE.

Läs artikeln

Om ost och osttillverkning

Ulla-Kerstin Nilsson-Blom och Per-Olof Weréen
Ostfrämjandet, Falkenberg, SE.

Läs artikeln

Virus

Ett verktyg för genterapi
Erik Nordenfelt
Professor emeritus, University of Lund, SE.

Läs artikeln

Laborationer

'Grönt' DNA

Enkel isolering, restriktionsenzymklyvning och elektrofores av kloroplast-DNA
Leighton Dann, Science and plants for School, Cambridge University, UK.

PDF

Mångfaldigande av mänskligt mitokondrie - DNA

John Schollar och Andy Harrison, NCBE, The University of Reading, UK.

PDF

Recensioner

The human genome Jeremy Cherfas (Series editor John Gribbin) (2002) Dorling Kindersley, London ISBN: 0 7513 3716 1 (Paperback, 72 pages) I ordered this publication via the Internet and when it arrived this tiny book's size was, at first, a disappointment. It's only after reading it that you begin to appreciate the author's skill in summarising the science and issues that surround what is arguably one of humankind's greatest scientific achievements. Now, I cannot praise this excellent little book too highly. Läs hela recensionen
First fruit - the creation of the Flavr Savr^TM tomato Belinda Martineau (2002) McGraw-Hill Education, London ISBN: 0 0714 0027 3 (Paperback, 224 pages) How many people remember the 21st May 1994? This was the day that the first GM tomato, the Flavr Savr, went on sale in Davis, California, an occasion noted for the rush to purchase and the rationing of fruit to two per person per day! Läs hela recensionen
Den blå planeten - en naturhistorisk beskrivning av haven Med tal av David Attenborough (2001) BBC Worldwide Ltd., London. DVD Discs (3, endast på engelska) Regioner: 0. Speltid: 488 minuter. Moder jord är verkligen den blå planeten när man ser den från rymden. Dess yta är till nästan tre fjärdedelar täckt av hav, som har ett medeldjup på ungefär 3.700 meter, och som sträcker sig från grunda kustområden till djuphavsgravar på upp till 11.000 meter. Haven är utan tvekan det största livsutrymmet på denna planet trots att huvuddelen aldrig nås av solens strålar. Läs hela recensionen
The seven daughters of Eve Bryan Sykes (2002) Corgi, London ISBN: 05 5214 876 8 (Paperback, 367 pages) In the late 1980s, Bryan Sykes and his research team at Oxford University's Institute of Molecular Medicine were among the first to use the newly-invented polymerase chain reaction to amplify DNA from archaeological specimens. This was initially done using a home-made thermal cycler (christened 'Genesmaid') which incorporated a kettle element and a washing-machine valve taken from Sykes's kitchen. Läs hela recensionen
Biography of a germ Arno Karelen (2001) Phoenix, London (Orion Books) ISBN: 0 75381 442 0 (Paperback, 178 pages) For all that it is entitled the 'biography of a germ', the story of Borrelia burgdorferi is as much the story of two mothers who campaigned for their childrens' ailments to be taken seriously and of the scientist who linked their mysterious disease to a previously-unknown microbe. Läs hela recensionen
Genes, girls and Gamow James D. Watson (2002) Alfred A. Knopf, New York ISBN: 0 375 41283 2 (Hardback, 259 pages) I've encountered James D. Watson in the flesh just once. He was at The Royal Society in London to receive an award from the Genetics Society a few years ago. His acceptance speech was rambling and the volume of his voice fluctuated wildly so that at times he was barely audible. Läs hela recensionen

Schollars lab

Säkrare färgämnen för DNA

Gästtestare Dean Madden testar säkrare alternativ än etidiumbromid för färgning av DNA i elektroforesgeler.

De färger som testats är:

Metylenblått (Methylene blue)
Nilblåsulfat (Nile blue sulphate)
Sigma BlueView (TM) * Azur A (Azure A)
CarolinaBLU (TM)
Kristallviolett (Crystal violet)
Brilliant kresylblått (Brilliant cresyl blue)

Etidium bromid, en potent mutagen

I forskningslaboratorier används vanligen etidiumbromid och liknande fluoriscerande ämnen som Acridin Orange till att färga geler innehållande DNA. Tyvärr är etidiumbromid och dess nedbrytningsprodukter potenta mutagener och carcinogener och bör därför inte användas i skolor.

Dessa färger består vanligen av platta molekyler av ungefär samma dimensioner som liknar ett baspar i DNA molekylen. När etidiumbromid binder till DNA glider den in mellan närliggande baspar och sträcker ut dubbelspiralen. Detta förklarar färgämnets mutagena effekt-de 'extra baserna' orsakar fel när DNA replikeras. Dessutom behövs kortvågigt UV-ljus (som också är mutagent) för att etidiumbromid skall fluoriscera och avslöja DNA. Av säkerhetsskäl och för att UV-ljus av denna våglängd kan orsaka mutationer i det DNA man skall studera, har flera forskare sökt alternativa metoder till att avslöja DNA.

Säkrare alternativ

Kristallviolett binder till DNA på ett likartat sätt som etidiumbromid och trots att det är mutagent anses det inte fullt så farligt som etidiumbromid. Eftersom man kan se DNA i vanligt dagsljus (man undviker skadligt UV-ljus) har vissa forskare, som skall använda ett fungerande DNA, förespråkat användning av kristallviolett.

Thiazin färgämnen

De vanligaste alternativen till etidiumbromid är metylenblått och dess oxidationsprodukter som Azur A, B och C, Toluidinblå O, Thionin och Brilliant kresylblått. Dessa färgämnen används individuellt eller i blandningar (ofta patenterade). Dess exakta verkningssätt är okänt, men man tror att de binder med jonbindningar till den negativt laddade utsidan av nukleinsyror (till de negativt laddade fosfatgrupperna) och kan därför användas både till att upptäcka DNA och enkelsträngat RNA.

Dessa färger är inte så känsliga som etidiumbromid och en del av dem färgar dessutom själva gelen. Av denna anledning behövs ofta en lång avfärgning av gelen innan DNA banden kan ses tydligt. Flera av färgerna bleks också mycket snabbt efter användning - metylenblått är en av de färgämnen som faller inom båda kategorierna och är därför trots sin stora popularitet i recept för skolor inte idealiska för färgning av DNA i en gel.

Alla thiazin färgämnen kan användas i 0,02-0,04 % vattenlösning och skall sättas till gelen efter att elektroforesen har körts. De kan också lösas i mild alkalisk lösning (t. ex. en elektroforesbuffert; med ett pH inte över 8). Avfärgning med utspädd ättiksyra eller med 0.2M natriumacetat buffert, pH 4.7, kan behövas om man använt alkaliska lösningar.

Åldern på färgämnet kan ha stor effekt på resultatet. Gammal metylenblåfärg innehåller nästa säkert en viss del av andra färgämnen (som Azur A och B) och dessa nedbrytningsprodukter kan avsevärt påverka infärgningsresultatet. Färglösningar förvaras bäst i glasflaskor (vissa färgerämnen färgar plast), som antingen lindas in i aluminiumfolie eller ställs i mörker.

Att färga DNA när det rör sig genom en gel

Nyligen har flera kommersiella produkter dykt upp på marknaden, som möjliggjort att man kan följa när DNA rör sig genom gelen. Firmorna avslöjar sällan sina produkter, men flera av dem innehåller nilblåsulfat (kallas också Nilblå A), ett färgämne som inte tidigare har noterats för färgning av DNA. Adkins och Burmeister (1996) ger en användbar information om detta färgämne, såväl som information hur man upptäcker andra färgämnen som kan färga DNA. Tidigare sålde en engelsk firma, Stratagene, en produkt som kallades Stratabloo, som var en blandning av nilblåsulfat och metylenblått.

Alla de färgsubstanser som används för att färga 'rörligt' DNA är katjoner - dvs de är positivt laddade i gelbufferten vid pH 8. De rör sig alltså i motsatt riktning genom gelen mot DNA och hakar fast vid DNA molekylerna när de möts. Den exakta mekanismen är okänd, men nilblåsulfat tror man interkalerar inom DNA dubbelspiralen.

För att få tillräckligt med färg i gelen, sätts färgämnet både till gelen och till bufferten som hälls ovanpå gelen. En betydligt lägre koncentration av färgämne (1-3 mg per ml) behövs vid denna metod, än vid färgning av gelen efter det att elektroforesen körts. Detta beror på att alltför mycket färg neutraliserar de negativt laddade DNA-fragmenten och därmed reduceras hastigheten och upplösningen. DNA kan till och med förhindras att röra sig alls. Det är därför en viktig kompromiss som måste göras mellan synlighet och upplösning. Vanligen får man bättre resultat om man färgar efter det att gelen har körts än under tiden den körs.

Torkning av geler

Det är också möjligt att torka en gel efter att färgämnet har tillförts och därmed koncentrera färgen i band som annars hade varit svåra att se. För att gelen skall torka jämnt är det bra om man placerar den blöta gelen på ett skrivpapper av god kvalitet och att därefter placera detta på flera lager av filtrerpapper. Fukten från gelen dras in i filtrerpapperen, medan skrivpappret hindrar färgen att alltför mycket dras ut ur gelen. Geler skall torkas vid rumstemperatur.

Säkerhet

Trots att flera av de färger som man kan se med normalt dagsljus anses relativt säkra, så har de inte studerats så ordentligt för långverkande toxiska effekter, som de fluoriscerande färgämnena. Tydligen interkalerar vissa av dessa synliga färger med DNA, som etidiumbromid och har alltså en potential för mutagenes och beroende på absorption och metabolism också en potential för carcinogenes. Liksom vid arbete med alla laboratorie-kemikalier skall man iaktta försiktighet vid handhavande av alla färgämnen, speciellt om de är i pulverform.

Vidare läsning

Metylenblått

Yung-Sharp, D. and Kumar, R. (1989) Protocols for the visualisation of DNA in electrophoretic gels by a safe and inexpensive alternative to ethidium bromide. Technique 1 (3) 183-187.
Flores, N. et al (1992) Recovery of DNA from agarose gels stained with methylene blue. Biotechniques 13, 203-205.

Brilliant kresylblått

Santillán Torres, J. and Ponce-Noyoia, P. (1993) A novel stain for DNA in agarose gels Trends in Genetics 9 (2) 40.

Nilblåsulfat

Adkins, S. and Burmeister, M. (1996) Visualization of DNA in agarose gels as migrating colored bands: Applications for preparative gels and educational demonstrations Analytical Biochemistry 240 (1) 17-23. http://www-personal.umich.edu/~steviema/blueDNA.html

Kristallviolett

Rand, N. (1996) Crystal violet can be used to visualise DNA bands during gel electrophoresis and to improve cloning efficiency Technical Tips Online http://research.bmn.com/tto

This article is an extended version of one from 'Illuminating DNA' by Dean Madden.

Bild lab

Stora jästbollar

Immobiliserade jästceller i kalciumalginat

Bilden från: Department of Chemical Engineering, University of Birmingham

Guy skriver:

Jag vet inte vad som först fick mig att göra vin, men jag är ganska säker på att det hade något att göra med vår finansminister.

Även om att mina första försök endast resulterade i en söt, grumsig soppa kan jag nu producera ett vin som åtminstone min lokala 'Berni Inn' skulle vara stolt över.

Det var under ett besök vid NCBE, University of Reading, som jag först fick höra talas om immobiliserade jästceller. Processen innebär i stort att man blandar sin utvalda jäst med en 2% natriumalginatlösning och därefter tillsätter detta, en droppe i taget med hjälp av en pipett, till en 1,5% kalciumkloridlösning. Detta förfarande stänger in mikroberna i små kulor, som låter socker, alkohol och koldioxid passera fritt genom dem, men innesluter jästcellerna under hela jäsningsprocessen. När jäsningen är klar häller man bara av vinet och lämnar kvar jästkulorna i damejeannen (jäsflaskan).

Så beväpnad med mina flaskor med natriumalginat - och kalciumkloridlösningar, återvände jag hem med huvudet fullt av tankar på dessa små kulor som "poppade" upp och ner till det rytmiska kluckandet från jäsröret och på ett perfekt klart vin. Tillbaka i köket började jag iordningsställa mina jästcellers bostadskvarter, medan min vanliga filtreringsutrustning ogillande tittade på.

Det vin jag valde var ett äpplevin, eftersom jag lyckats bra med det tidigare; och jästen - den måste ju vara av en Sauternsort. Juicen pressades från cirka 5 kg äpplen (med några päron ikastade). Jag tillsatte drygt 1 kg strösocker till min 4 liters brygd, vilket borde ge ett vin med en alkoholkoncentration på cirka 12,5%.

Surheten mättes genom titrering och justerades så att den var ungefär 3,5 ?. Slutligen tillsattes näring för jästen följt av mina jästkulor - som omedelbart sjönk till botten av jäskärlet och stannade där. Efter bara några dagar var emellertid jäsningen i full gång och mina jästkulor flöt glatt omkring på ytan.

Jag måste emellertid varna dig för att början av jäsningen kan vara så kraftig att bara en lätt skakning av damejeannen kan orsaka att vinet skummar ut. Det är därför att rekommendera att det finns ett ordentligt luftutrymme i damejeannen den första och andra veckan.

Till min stora besvikelse ville inte jästkulorna röra sig från ytan när de väl hamnat där, inte ens i slutet av jäsningen. Hur som helst, när jäsningen var klar, så blev uppgiften att skilja vinet från jästen oerhört enkel och man hade nästan bara kunnat hälla det genom en sil om det inte varit för fruktresterna vid botten av kärlet.

Och vinet? Nå, det är lite för tidigt att uttala sig om, men det ser lovande ut. Och förresten, mina jästkulor har jag fört över till en annan damejeanne med fruktjuice, så de håller som bäst på att omvandla mer socker till alkohol åt mig.

Guy Madden

Denna artikel har tidigare publicerats i NCBE Newsletter, 1991.

Opinionsartikel

Vårt ursprung? Om universums, jordens och livets uppkomst samt historia

Boken är skriven av en kreationist och innehåller många felaktigheter. Kreationisterna kan vara svåra att bemöta i en debatt, eftersom Bild av boken Vårt ursprung? av Mats Molén de ofta ofullständigt citerar olika forskare. Det tar tid och energi att gå till källan och leta upp vad som egentligen står skrivet. Dan Larhammar är Professor i molekylär cellbiologi vid Uppsala universitet och ordförande i Vetenskap och Fortbildning. Han har gjort en kritisk granskning av Moléns bok och skrivit artikeln "Missförstånd och lögner". Artikeln är publicerad i häftet Folkvett nr 1: 2002, som man kan komma åt på internet under adress: www.folkvett.nu I samma häfte diskuterar också geologen och forskaren vid Laboratoriet för isotopgeologi, Naturhistoriska riksmuséet, Stockholm, de geologiska aspekterna i Moléns bok, under titeln "Kreationism mot bättre vetande". Nedan följer Dan Larhammars granskning.