Extraindo o Dna do Morango

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Extraindo o Dna do Morango
	Geisiele Marchan
	
	Objetivos
	O objetivo geral dessa atividade é mostrar a importância da química e da biologia como uma forma de pensar e falar sobre o mundo, que pode ajudar o cidadão a participar da sociedade industrializada e globalizada, na qual a ciência e a tecnologia desempenham um papel cada vez mais importante, sobretudo no que se referem as importantes conquistas da ciência para a nossa vida.
O objetivo específico dessa experiência é entender os conceitos de genética básica e demonstrar como podemos identificar e extrair o DNA do morango como um bom modelo para esse tipo de estudo e atividade prática.
	Introdução
	A química trata das mais diversas questões e entre toda essa diversidade ela trata de questões relacionadas à vida como um todo, mas o ramo da química que trata essas questões vitais é a bioquímica. Utilizando a bioquímica nós trataremos de algumas questões relacionadas ao DNA. Começaremos descrevendo o que é o DNA.
Todos os organismos vivos armazenam todas as suas informações genéticas codificadas e contidas nos ácidos nucléicos (DNA, ácido dioxirribonucléico e RNA ácido ribonucléico). A molécula de DNA é conhecida como a molécula da hereditariedade, pois dentro dela estão contidas todas as informações genéticas das quais o novo indivíduo necessita para ser formado.
Na molécula de DNA existem duas longas fitas de nucleotídeos que se enrolam formando uma estrutura de dupla hélice. Essa molécula se auto-reproduz e sintetiza o RNA que é uma fita simples que atua na síntese de proteínas. Cada nucleotídeo é composto por um açúcar, uma base e um fosfato, o açúcar é uma pentose do tipo desoxirribose no DNA e ribose no RNA. As bases são de 4 tipos A (adenina), C (citosina), T (timina ), G (guanina) para o DNA. No RNA a base T(timina) é substituída pela base U (uracila). Para as duas fitas se ligarem e enrolarem formando uma dupla hélice, as bases se conectam através de ligações formando pontes de hidrogênio entre as bases complementares (A e T, G e C no caso do DNA e no caso do RNA A e U). Quando ocorre a duplicação do DNA uma enzima separa as duas fitas da dupla hélice, e a informação contida no DNA é transferida para uma molécula de RNA, essa molécula é muito semelhante ao DNA, porém é constituída de um único filamento e sua função é reproduzir a seqüência de um dos filamentos do DNA, atuando como intermediário na construção de uma proteína. Cada uma das hélices do DNA serve como molde para a construção do novo DNA [1]
	Material
	Materiais Utilizados
Vidrarias e Equipamentos Utilizados:
• Béqueres de 250 ml
• Béqueres de 100 ml
• Proveta
• Tubo de ensaio
• Bastão de vidro
Reagentes e Substâncias:
• Água mineral
• Água destilada
• Detergente incolor
• ½ morango
• Álcool
	Procedimento
	Procedimento Experimental / Resultados e Discussão
Extração do DNA do morango
Em um béquer de 250 ml foram adicionados 90 ml de água mineral, 5 ml de detergente incolor e 1,5 g de NaCl, preparando uma solução de extração. Com o auxílio do almofariz e do pistilo, foi macerado ½ morango (sem as sépalas), em seguida mistura-se o morango macerado à solução de extração mexendo rigorosamente por 1 minuto. Em um funil pequeno foi colocado o filtro de papel, filtrando a solução preparada anteriormente (junto com o morango macerado), em um tubo de ensaio grande, preenchendo apenas ⅛ de seu volume.
Devagar adiciona-se álcool bem gelado até a metade do tubo (deixando-o escorrer pela parede do tubo). Na primeira tentativa foi possível observar que houve a precipitação de uma quantidade muito pequena de DNA, então mergulhou-se um palito de madeira na solução, porém não ocorreu o que se pretendia com tal procedimento, que seria a precipitação de mais fitas de DNA para a melhor visualização. Apenas na terceira tentativa foi obtido o resultado desejável, ou seja, assim que foi adicionado o álcool bem gelado houve a precipitação de uma grande quantidade de fitas de DNA do morango. Pôde-se observar melhor a fita de DNA retirando-a com o palito de madeira.
	Observações
	O que é DNA e qual a sua função?
De acordo com Mahan, o DNA consiste de dois filamentos paralelos de nucleotídeos que se enrolam um em torno do outro, formando uma dupla hélice, esta por sua vez, se ligaria por pontes de hidrogênio entre as bases. Tal estrutura foi descoberta baseando-se em estudos de raios-X. O DNA constitui os genes de todos os seres vivos, ele é um polímero constituído por macromoléculas que carregam as informações necessárias para a síntese de proteínas. [3]
Porque colocamos o detergente? E o sal? E o etanol?
Sal
A adição do sal (NaCl) proporciona ao DNA um ambiente adequado. O sal contribui com íons positivos que neutralizam a carga negativa do DNA. Numerosas moléculas de DNA podem coexistir nessa solução.Detergente
O detergente afeta as membranas porque elas são formadas por lipídeos. Com a ruptura das membranas o conteúdo celular, incluindo as proteínas e o DNA, soltam-se e dispersam-se na solução. A função de algumas dessas proteínas é manter o DNA enrolado numa espiral muito apertada
Álcool
Ao colocar o álcool bem gelado na solução de extração misturada com o morango macerado, foi possível observar a precipitação da fita de DNA, isso ocorreu devido ao fato de a proteína DNA ser insolúvel em álcool, ou seja, ela não se dissolve no álcool, tornando possível sua visualização. . O DNA é menos denso que a água e a mistura aquosa dos restos celulares. [4]
	Questões
	Qual outro tipo de frutas pode-se realizar essa atividade?
O que caracteriza o DNA e sua relação com o código da vida?
Podemos falar de genética sem falar de DNA?
	Discussão
	A extração da fita de DNA do morango, somente é obtida quando é adicionado o álcool bem gelado, pois somente assim ocorre a precipitação de uma grande quantidade de fita de DNA do morango, o que nos possibilita a concluir que o processo de extração do DNA do morango é simples, pois não requer métodos, substâncias ou materiais sofisticados, no entanto requer muita atenção e várias tentativas para se obter o resultado desejado, o que certamente pode ser desenvolvido com os alunos em sala de aula.
	Dicas
	Tente a partir dessa atividade pode-se introduzir o conceito de proteínas em sala de aula e realizar outro experimento que envolva a extração de proteínas, como as proteínas do ovo e do leite.
	Referências
	PERUZZO, Francisco Miragaia & CANTO, Eduardo Leite Do. Química: na abordagem do cotidiano. Vl. único.2ed.- São Paulo:Moderna, 2002. pp.538 [1]
	Física no Ensino Fundamental
	Atividades desenvolvidas por participantes do curso de extensão Física no Ensino Fundamental, na USP Leste em 2008.
	Extraindo o Dna do Morango 
Física no Ensino Fundamental
	Autores
	Geisiele Marchan
	Público Alvo
	Alunos do Ensino Fundamental II e Ensino Médio
http://www.cienciamao.usp.br/tudo/exibir.php?midia=fef&cod=_extraindoodnadomorango
DNA de morango
Por:
Os morangos que consumimos são plantas da espécieFragaria ananassa. Estas plantas são Rosáceas, ou seja, são da mesma família das rosas que enfeitam muitos jardins. Elas se reproduzem principalmente por meio do estolão, que é um ramo que cresce paralelo ao chão, gerando brotos de novas plantas. As variedades de morangos que consumimos hoje são resultado de cruzamentos de espécies diferentes que ocorriam, naturalmente na Europa (França e Rússia) e nas Américas (Chile e Estados Unidos).
Uma das razões de se trabalhar com morangos é que eles se prestam muito bem à extração de DNA, porque são muito macios e fáceis de homogeneizar. Morangos maduros também produzem pectinases e celulases, que são enzimas que degradam a pectina e a celulose (respectivamente), presentes nas paredes celulares das células vegetais. Além disso, os morangos possuem muito DNA: eles possuem 8 (oito) cópias de cada conjunto de cromossomos (são octoplóides!).
Materiais (por grupo):
1. 1 saco plástico tipo "zip loc"
2. 1 morango (fresco ou congelado)
3. 10 ml de solução de extração de DNA (veja como fazer abaixo)
4. Aparato filtrante: 1 filtrode papel com funil ou 1 filtro de pano ou gaze
5. Álcool etílico gelado (pode ser álcool 70º g.l.)
6. 1 tubo de ensaio limpo
7. 1 bastão de vidro ou 1 palito de madeira (tipo pau-de-laranjeira, para manicure, encontrado em drogarias)
Preparo das soluções e outras notas sobre os materiais
· O saquinho tipo "zip loc" deve ser bem espesso. Quanto mais espesso mais resistente e geralmente os saquinhos utilizados para embalar comidas no freezer são apropriados.
· Os morangos podem ser frescos ou congelados. Se for usar morangos congelados, deixar descongelar completamente antes de realizar o experimento. Outras frutas macias como Kiwi ou banana podem ser usadas, mas não fornecem ao final tanto DNA.
Solução de extração de DNA (suficiente para 100 grupos)
· 100 ml de xampu (não contendo condicionador)
· 15 gramas de NaCl (sal de cozinha) = 2 colheres de chá
· 900 ml de água (H2O), de preferência mineral
· 50 ml de detergente podem substituir o xampu (de preferência sem corantes)
O álcool etílico (etanol) deve ser de, no mínimo, 90º g.l. e deve estar gelado.
Se for usar gaze, corte-a em quadrados e dobre em 2 camadas. Corte-a grande o suficiente para poder ficar presa no funil ou na boca do tubo.
Método (ou como fazer)
1. Coloque um morango, previamente lavado e sem as sépalas (as folhinhas verdes) em um saco zip loc.
2. Esmague o morango com o punho por, no mínimo, 2 minutos.
3. Adicione a solução de extração ao conteúdo do saco.
4. Misture tudo, apertando com as mãos, por 1 minuto.
5. Derrame o extrato no aparato filtrante e deixe filtrar diretamente dentro do tubo. Não encha totalmente o tubo (encha somente até 1/8 do seu volume total).
6. Derrame devagar o álcool gelado no tubo, até que o mesmo esteja cheio pela metade.
7. Mergulhe o bastão de vidro ou o pau-de-laranjeira dentro do tubo no local onde a camada de álcool faz contato com a camada de extrato.
8. Mantenha o tubo ao nível dos olhos para ver o que está acontecendo.
Resultados esperados:
Assim que os participantes derramarem o etanol gelado no extrato de morango eles começarão a notar fitas brancas muito finas de ADN, que se formarão na interface entre as duas camadas. Agitando-se o ADN que se formou na camada de etanol, este formará fibras como as de algodão, que grudarão no objeto que se está usando para misturar (bastão de vidro ou madeira).
O que acontece quando...
· Colocamos o detergente? O detergente presente no xampu ajuda a dissolver a bicamada lipídica que compõe a membrana plasmática e as membranas das organelas.
· Colocamos o sal? O sal ajuda a manter as proteínas dissolvidas no líquido extraído, impedindo que elas precipitem com o DNA.
· Colocamos o etanol? O ADN não é solúvel em etanol (álcool etílico).
Quando as moléculas são solúveis em um dado solvente, elas se dispersam neste solvente e não são, portanto, visíveis. Por outro lado, quando as moléculas são insolúveis em um dado solvente, elas se agrupam, tornando-se visíveis. Quanto mais gelado estiver o álcool, menos solúvel o ADN vai estar. Por isso é tão importante que o etanol seja mantido no freezer ou em um banho de gelo até a hora do experimento.
Bom experimento!
Bibliografia:
Retirado e adaptado de um método de Diane Sweeney a ser publicado em Biology:
Exploring Life, Pearson Education Arquivo pdf da extração de DNA de morango
Informações sobre as espécies de morango
Para saber mais você pode visitar também o site, em português, DNA VAI À ESCOLA.
Fonte de imagens: Museu da Vida/ Fiocruz
http://genoma.ib.usp.br/wordpress/wp-content/uploads/2011/04/Extracao_DNA_Morango_web1.pdf