Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
E-BOOK BIOLOGIA MOLECULAR BIOLOGIA MOLECULAR Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu Obrigado por fazer parte do nosso propósito de levar conhecimento com qualidade para o maior número de pessoas possíveis, por confiar e acreditar no nosso trabalho assim como nós acreditamos e confiamos no seu potencial. Acreditamos que você pode chegar onde quiser sempre com mais conhecimento. Você já é diferente por ter acesso a esse e-book e certificado. Você poderá ter acesso aos nossos cursos e congressos pelo nosso site: www.cessetembro.com.br Quer ser um Aluno Premium? Faça parte da A Nova Classe: www.anovaclasse.com.br Seja bem-vindo! Vamos fazer história juntos! @CESSETEMBRO @ANOVACLASSE Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu Clique no ícone da impressora. Escolha a folha A4 e deixe em preto e branco Coloque para ter 2 folhas por página Selecione a escala "Ajustar à área de impressão" Coloque a opção frente e verso (caso sua impressora possua essa forma de impressão) Espere e pronto, seu ebook está em suas mãos. Hey, você percebeu que nosso ebook possui um design exclusivo, certo? Por isso, caso queira imprimir, fizemos esse tutorial para te ensinar como realizar a impressão de forma econômica. Impressão do Ebook Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu O QUE É BIOLOGIA MOLECULAR? O QUE ESTUDA A BIOLOGIA MOLECULAR? A Biologia Molecular é o estudo da Biologia em nível molecular, com especial atenção ao estudo da estrutura e da função do material genético e de seus produtos de expressão: as proteínas. Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu Terapia gênica; Vacinas Recombinantes; Plantas e animais transgênicos. Sequenciamento do genoma de alguns organismos (incluindo o ser humano); O homem começou a fazer uso da genética (Biomol) antes mesmo de compreender alguns de seus conceitos: Os animais mais vigorosos eram escolhidos para a reprodução, assim como as melhores sementes eram selecionadas para o plantio. O monge Gregor Mendel deduziu a presença de fatores hereditários que eram propagados de forma estável de geração a geração (características individuais). Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu Mendel propôs a existência de partículas ou fatores hereditários nas células sexuais e previu o comportamento especial desses fatores (genes), que deveriam se separar durante a formação de gametas. O surgimento da Biologia Molecular está atrelado às contribuições de Mendel (1854-1864). Famoso experimento com ervilhas foi importante para compreender que um organismo vivo transmite suas informações hereditárias através de um par de unidades elementares da hereditariedade... os genes!. Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu O que são os GENES? Genes são fragmentos de DNA que codificam proteínas do nosso corpo responsáveis pelas nossas características. O DNA foi primeiramente isolado a partir do núcleo de leucócitos, por Friedrich Miescher, em 1869. A presença de DNA em outros tipos de célula foi comprovada nos anos seguintes. Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu O Nucleotídeo é a unidade básica do DNA e RNA... Então, o Nucleotídeo é formado por: Grupo Fosfato + Pentose + Base Nitrogenada A molécula formada pela união da pentose + a base nitrogenada (sem o fosfato) é chamada de Nucleosídeo! O DNA é formado a partir de subunidades simples, chamadas de nucleotídeos. NUCLEOTÍDEO X NUCLEOSÍDEO Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu O GRUPO FOSFATO Um íon poliatômico constituído de um átomo de fósforo (P) e quatro átomos de oxigênio (O). AS PENTOSES Tipos: Ribose Desoxirribose (Carboidrato ou Açúcar com 05 Carbonos). Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu Diferem uma da outra pela presença ou ausência do grupo hidroxila (OH) no Carbono 2' da pentose. É baseado nesta característica que os ácidos nucléicos recebem o nome RNA (ribose) ou DNA (desoxirribose). A Desoxirribose é derivada de uma ribose que sofre a substituição do grupo hidroxila na posição 2 por hidrogênio, resultando na perda de um átomo de oxigênio. Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu Purinas (púricas) são bases nitrogenadas compostas por dois anéis heterocíclicos (de átomos de carbono e nitrogênio): um anel pirimidínico, o qual encontra-se em fusão com um anel imidazólico. Pirimidinas (pirimídicas) são bases nitrogenadas compostas de apenas um único anel heterocíclico pirimidínico. BASES NITROGENADAS Adenina e Guanina são púricas! Formadas por dois anéis. Citosina , Timina e Uracila são pirimídicas! Formadas por um anel. Atenção: Uracila existe apenas no RNA!!! Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu C5’ – Liga a pentose ao grupo fosfato C1’ – Liga a pentose a base nitrogenada Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu Ligação entre a pentose e a base nitrogenada: A ligação de uma base e o Carbono 1 (C 1') da pentose é uma ligação covalente - LIGAÇÃO GLICOSÍDICA Ligação entre a pentose e o grupo fosfato: LIGAÇÃO FOSFODIÉSTER com a hidroxila ligada ao C 5' da pentose A molécula de DNA é, na verdade, formada por duas cadeias polinucleotídicas, dispostas lado a lado... Nucleotídeos são unidos por ligações fosfodiéster entre: - Grupo fosfato (ligado ao carbono 5' da desoxirribose) - Grupo hidroxila (OH), do carbono 3' da desoxirribose adjacente. LIGAÇÕES DOS NUCLEOTÍDEOS CADEIA POLINUCLEOTÍDICA Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu O SENTIDO DA FORMAÇÃO DO DNA é 5' → 3' O grupo hidroxila do carbono-3 da pentose do primeiro nucleotídeo se liga ao grupo fosfato ligado a hidroxila do carbono-5 da pentose do segundo nucleotídeo. O SENTIDO DA FORMAÇÃO DO DNA Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu Os nucleotídeos de uma cadeia polinucleotídica do DNA se unem através de ligações de hidrogênio, com nucleotídeos de outra cadeia polinucleotídica, dando forma à famosa estrutura de dupla hélice! Complementariedade de bases: As ligações de hidrogênio se estabelecem entre bases nitrogenadas complementares... Guanina se liga a Citosina através de 3 ligações de H. Adenina se liga a Timina através de 2 ligações de H. COMPLEMENTARIEDADE DAS BASES Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu FORMAÇÃO DO DNA As cadeias polinucleotídicas na molécula de DNA são ANTIPARALELAS : 5’-3’ e 3’-5’ Uma das fitas tem a direção exata da sua síntese (5'---3') enquanto que a outra está invertida (3'----5') As ligações de hidrogênio entre bases complementares são Estabelecidas de maneira estável e precisa, por isso as fitas do DNA ficarem em sentidos contrários. Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu COMPLEMENTARIEDADE DAS BASES • Regra de Chargaff Pirimidinas são menores que Purinas! Porém, como a combinação é AT e CG. O tamanho é muito semelhante... Isso dá uma dimensão proporcional ao longo da molécula de DNA! Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu FORMAÇÃO DO DNA Duascadeias helicoidais de DNA, enroladas ao longo de um mesmo eixo Dupla hélice com rotação à direita As duas fitas de DNA antiparalelas. COMPLEMENTARIEDADE DAS BASES O DNA de um indivíduo contém 22% de GUANINA. Com base nesta informação determine qual o percentual de cada uma das outras bases G = 22% ----------- C= 22% Somando 22%+22% = 44% Resta 56% ---------- para 100% Logo 56% dividido entre A-T. A= 28% T= 28% Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu E O QUE É RNA? Também é um ácido nucleico, conhecido como “cópia” do DNA, são bem semelhantes. Defere-se do DNA em: O RNA é constituído de apenas uma única cadeia polinucleotídica, fita simples (não dupla); O RNA apresenta a pentose ribose (em vez de desoxirribose); O RNA não possui o nucleotídeo composto pela base timina. Em seu lugar há o nucleotídeo formado pela base uracila. Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu DNA X RNA Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu ORGANIZAÇÃO GÊNICA Forma como os genes estão dispostos na célula. A organização gênica de Eucariotos é diferente dos Procariotos. Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu Eucariotos Animal Plantas Fungos Protozoários Procariotos Bactérias PROCARIOTOS Os procariotos apresentam apenas um cromossomo circular que consiste de uma molécula de DNA associado a proteínas. Quando condensada, essa estrutura forma uma massa que se localiza aderida a membrana em alguns pontos, o nucleóide. Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu EUCARIOTOS • Dupla Hélice: Estrutura molecular do DNA: duas fitas ligadas por meio de ligações de hidrogênio e em forma de hélice • Cromatina: Formada por DNA e proteínas denominadas HISTONAS • Cromossomo: Estado mais condensado do material genético Nos Eucariotos o DNA encontra-se no núcleo da célula. Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu A associação de DNA com histonas constitui a unidade estrutural básica da cromatina eucariótica, o nucleossomo! O DNA fica associados a proteínas denominadas histonas, que são ricas em aminoácidos básicos (carga positiva) com alta afinidade por DNA. 8 histonas + o DNA (forma de octâmero). O enovelamento de nucleossomos produz fibras de 30 nm de espessura. Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu ORGANIZAÇÃO GÊNICA EUCARIOTO X PROCARIOTO Homo sapiens Eucariotos apresentam genomas mais complexos que os procariotos! • Número de genes estimado: 20.000-25.000 • Densidade gênica (reflete a distância entre os genes): um gene a cada 127.900 pb. Escherichia coli • Número de genes estimado: 4.300 • Densidade gênica: um gene a cada 1.000 pb. Genomas grandes, lineares, muitos genes! Genomas pequenos, circulares, poucos genes! Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu DOGMA CENTRAL DA BIOLOGIA MOLECULAR Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu A velocidade de síntese de um novo filamento de DNA em humanos é de cerca de 3.000 nucleotídeos por minuto! Em bactérias cerca de 30.000 nucleotídeos são adicionados a uma cadeia de DNA nascente por minuto! Diante desses fatos, fica claro que a maquinaria de replicação do DNA deve funcionar de forma rápida e precisa. REPLICAÇÃO DO DNA SENTIDO DA REPLICAÇÃO → SEMPRE no sentido 5’→ 3’. A enzima que adiciona nucleotídeos precisa de um terminal 3’OH livre para adicionar novos nucleotídeos. Estima-se que ocorra um erro por bilhão de nucleotídeos incorporados após a síntese e correção dos erros durante e logo após o processo de replicação do DNA. Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu Nosso DNA contém mais de 3 bilhões de pares de bases nitrogenadas. Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu Por ser muito extenso o DNA é aberto em locais específicos chamados Origens de replicação. As origens de replicação formam “bolhas de replicação” que avançam para os dois lados simultaneamente, as aberturas laterais destas “bolhas” chamam-se forquilhas de replicação. Pode-se dizer que a replicação do DNA é bidirecional... A medida que vão avançando elas vão se encontrando até duplicar o DNA inteiro. A REPLICAÇÃO É SEMICONSERVATIVA Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu Durante a divisão celular é preciso que a replicação do material genético ocorra de forma precisa de fidedigna, para isso, um conjunto de proteínas denominado Replissomo, participam diretamente do processo de replicação facilitando este processo. Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu A REPLICAÇÃO É SEMI-DESCONTÍNUA Uma fita de DNA é formada continuamente no sentido da abertura da forquilha de replicação. A outra fita (oposta à abertura da forquilha) é formada por fragmentos, os fragmentos de Okazaki. Os comprimentos dos fragmentos de Okazaki são entre 1.000 a 2.000 nucleótidios de comprimento em E. coli e entre 100 a 200 em eucariontes. É um relativamente pequeno fragmento de DNA (com um primer de RNA no termino 5') criado na cadeia atrasada durante a replicação do DNA. Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu Abertura (forquilha) e desenrolamento da fita dupla Síntese da fita contínua (ou fita líder) Síntese da fita descontínua (ou fita atrasada) Principais Eventos da Replicação do DNA O sentido da síntese do DNA será sempre no sentido 5’→ 3' Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu A região Beta, logo acima, orienta aenzima quanto a direção da replicação! Logo abaixo temos a região que faz Correção de possíveis erros! FASES DA REPLICAÇÃO Didaticamente, o processo de replicação do DNA pode ser dividido em três etapas: Iniciação, Alongamento e Terminação. TELÔMERO – São regiões terminais dos cromossomos de eucariotos formadas por sequências bastante conservadas e repetitivas (5’ TTAGGG TTAGGG TTAGGG TTAGGG TTAGGG 3’). Para evitar o encurtamento dos telômeros a cada divisão celular os segmentos de DNA perdidos são recuperados, o que depende de um complexo enzimático chamado TELOMERASE Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO DE PROTEÍNAS TRANSCRIÇÃO DO DNA Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu A transcrição finaliza quando a RNA Pol encontra as regiões terminadoras (códon de parada UAA, UAG, ou UGA), a RNA pol paralisa a transcrição mas permanece ligada à fita dupla do DNA. Para haver o término da transcrição, haverá a formação do grampo de terminação e a ligação ao fator Rho (proteína que está logo atrás da RNA Pol, na presença dos códons de parada finaliza a transcrição se ligando a enzima e a desligando do DNA). Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu Após a síntese do RNAm, o mesmo sofre algumas alterações para que seja funcional Cauda Poli A - Estabiliza a molécula de RNA; facilita transporte e tradução. CAP5’ - Proteger o RNA da degradação enzimática; auxilia o transporte do RNA do núcleo para o citoplasma. Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOeguTRANSCRIÇÃO EUCARIOTO X PROCARIOTO Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu Basicamente, a transcrição é o evento no qual o DNA sintetiza RNA! Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu Transcrição do DNA: https://www.youtube.com/watch? v=fynGKohVYHw Fator Sigma: Habilita a enzima reconhecer a região promotora dos genes. 3 TRADUÇÃO DE PROTEÍNAS Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu Iniciado formalmente em 1990, O Projeto Genoma Humano foi coordenado por 13 anos pelo Departamento de Energia do Instituto Nacional de Saúde dos Estados Unidos junto com outros 18 Países. O projeto originalmente foi planejado para ser completado em 15 anos, mas o desenvolvimento da tecnologia acelerou seu final para 2003. A data coincidiu com o aniversário de 50 anos da publicação da estrutura do DNA por Watson e Crick que deu início a era da biologia molecular. Foram sequenciados todos os genes e descrita a sequência completa de todos os nucleotídeos que formam o DNA dos 23 pares de cromossomos humanos. Por limitações tecnológicas, cerca de 1% do genoma não pode ser sequenciado por possuir muitas repetições de bases nitrogenadas (centrômeros e telômeros). A maior parte do genoma humano parece não ser codificante e existe provavelmente por razões estruturais e regulatórias. PROJETO GENOMA Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu As principais metas do Projeto Genoma Humano foram: • Identificar todos os genes humanos; • Determinar a sequência dos cerca de 3,2 bilhões de pares de bases que compõem o genoma do Homo sapiens; • Armazenar a informação em bancos de dados; • Desenvolver ferramentas de análise dos dados; • Transferir a tecnologia relacionada ao Projeto para o setor privado. Resultados Obtidos: • O genoma humano contem 3,2 bilhões de nucleotídeos; • O tamanho médio dos genes é de 3.000 bases, mas varia muito, sendo o maior deles o gene da distrofina com 2,4 milhões de pares de bases; • A função de cerca de 50% dos genes descobertos é desconhecida; • Sequências repetidas que não codificam proteínas constituem mais do que 50% do genoma humano; • Não são conhecidas as funções para as sequências repetidas, mas elas ajudam a entender a estrutura e a dinâmica dos cromossomos; • Genes estão concentrados em áreas, ao acaso, ao longo do genoma, com vastas sequências sem código para proteínas entre eles; Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu • O cromossomo 1 (o maior do genoma humano) tem o maior número de genes - 3.168 – e o cromossomo Y, o menor -344; • Algumas sequências gênicas específicas foram associadas com numerosas doenças e disfunções, incluindo câncer de mama, doenças musculares, surdez e cegueira; • Os cientistas localizaram, no genoma humano, milhares de locais nos quais há diferença de apenas uma base. Essa informação promete revolucionar o processo de encontrar sequências de DNA associadas com doenças muito comuns tais como disfunções cardiovasculares, diabetes, artrite e câncer. Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu Pequenas variações nas sequências de nosso DNA podem ter o maior impacto na suscetibilidade de desenvolver ou não uma doença e em nossas respostas a fatores ambientais como infecção por micróbios, toxinas e drogas. Um dos tipos mais comuns de variação de sequência é o polimorfismo de nucleotídeos únicos (SNP – single nucleotide polymorphism). Traços como cor da pele, Tipo sanguíneo Susceptibilidade a algumas doenças Diferentes respostas a agentes farmacológicos. SH - 99,9% dos genes são idênticos ESTÃO RELACIONADOS: VARIABILIDADE GENÉTICA MAPEAMENTO DA VARIABILIDADE HUMANA Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu Conceito de polimorfismo genético:É variação genética (sequência de nucleotídeos) que ocorrem na população de forma estável (não causa doença letal) encontrada em pelo menos 1% da população.: Alelos múltiplos em um mesmo locus = POLIMORFISMO GENÉTICO. Diferentes versões de um gene em um determinado locus gênico (cromossomos homólogos). Polimorfismo de nucleotídeo único (SNP); Polimorfismos de Inserção ou Deleção (Indels); Polimorfismos de Microssatélites (STR); Polimorfismos de Minissatélites (VNTR). Tipos de Polimorfismo: POLIMORFISMO POLIMORFISMO SNP Os cientistas acreditam que o genoma humano tem pelo menos 10 milhões de SNPs (Single nucleotide polymorphism), e eles geram diferentes tipos de mapas desses sítios, os quais podem ocorrer em regiões gênicas ou não gênicas. Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu De fato, qualquer segmento de DNA humano de aproximadamente 1.000 pb de comprimento, escolhido ao acaso, contém, em média, apenas um par de bases que é diferente entre os dois cromossomos homólogos herdados dos pais (assumindo que os pais não tenham parentesco). SH - 99,9% dos genes são idênticos A variação de 1% ocorre quase totalmente nos SNPs (90%). POLIMORFISMOS DE INSERÇÃO E DELEÇÃO SUBSTITUIÇÃO: (Cerca de 66% são mutações por substituições de uma citosina (C) por uma timina (T). DELEÇÃO ADIÇÃO Origem: Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu POLIMORFISMOS NO GENOMA HUMANO (tanden = fragmentos idênticos que se repetem um atrás do outro por centenas a milhares de vezes). Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu Apresenta um padrão no qual as sequências de 2 ou mais nucleotídeos adjacentes se repetem. O número de repetições é variável o que causa densidades diferentes; Portanto, há três tipos de repetições em tandem: DNA REPETIDO em TANDEM ou em SÉRIES - DNA Satélite - DNA Mini satélite - VNTRs - DNA Micro satélite - STRs Exemplo de repetição em TANDEM: Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu MICROSSATÉLITES Conhecidos como “short tandem repeat” (STR) = Repetições Curtas em séries São "impressões digitais" do DNA do ser humano (DNA fingerprints); usados para determinação de vínculo genético e em perícia criminal. Atualmente Microssatélites (STR) são as regiões do DNA mais usadas na técnica de DNA fingerprinting. Alta Sensibilidade e Necessidade de Pouca Amostra. Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu MINISSATÉLITES: Repetições em série de número variável O número de repetições em sequência pode variar, sendo chamadas de VNTRs (Variable Number of Tandem Repeats = Número Variável de Repetições em Sequência). teste de paternidade: Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu O DNA NÃO É ESTÁTICO - Mutações são a base da evolução, a fonte de toda variabilidade genética. - Criam os novos elementos (alelos) que irão ou não fazer parte do conjunto genético de uma população. - Diferentes da recombinação genética - que organiza a variação previamente existente. Dois Tipos de Mutações: - Mutações Gênicas (altera a sequência no gene). - Mutações Cromossômicas (altera a estrutura ou número de cromossomos). MUTAÇÕES Mutações: Modificações na informação genética que resultam em células ou indivíduos com alterações fenotípicas ou não. - A maioria das mutações são deletérias, sendo normalmente eliminadas pela seleção natural. Portanto, nem todas as mutações se manifestam em um indivíduo. Licenciado para: ContaCessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu Classificação das mutações quanto à origem: Mutações espontâneas - baixa frequência. • Pareamentos errados durante a replicação entre timina e guanina e entre citosina e adenina; Mutações induzidas – maior frequência • exposição a agentes mutagênicos; maior frequência. MUTAÇÃO GÊNICA PONTUAL Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu Anemia Falciforme: Síndrome de X Frágil: Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu MUTAÇÕES CROMOSSÔMICAS Durante a divisão celular, o material genético deve se dividir de maneira precisa e fidedigna, para que as células filhas possuam o mesmo material genético! Alterações cromossômicas estruturais Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu Alterações Cromossômicas Numéricas EPIGENÉTICA Agora que já sabemos o que é Polimorfismo e quais os tipos de Mutações nos Organismos Vivos, vamos aprender o que é Epigenética. O termo “epigenética” tem origem do grego, onde “epi” significa “acima, perto, a seguir”, e estuda as mudanças nas funções dos genes, sem alterar as sequências de bases da molécula de DNA. Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu Metilação do DNA Modificação das histonas Metilação Acetilação Fosforilação Silenciamento de RNA RNA interference (RNAi) O que é epigenética? São alterações na mudança de expressão de um gene sem modificações na sequência de bases do DNA. –Síndrome do X frágil; –Síndrome ICF (Imunodeficiências, Instabilidade centromérica e Anomalias Faciais) (Mutações na DNA metiltransferase 3B (DNMT3B)); – Genes de supressão tumoral em tumores; – Deficiências de Imprinting genético; – Envelhecimento; – Doenças cardíacas; – Diabetes; – Hipercolesterolemia. Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu O silenciamento dos genes através de fenômenos epigenéticos nem sempre acarreta problemas. Exemplos de eventos em que isso ocorre: 1. Regulação da expressão gênica; 2. Proteção do genoma contra invasão de sequências de fora do organismo, por exemplo DNA viral; 3. Processos neoplásicos. EXAMES DE DNA - Fins de identificação pessoal -> Avanços do século na área de genética; - Determinar paternidade com confiabilidade; - Disputas legais para fins de pensão alimentícia; - Casos criminais; - Casos médicos; - Aconselhamento genético; - Detecção de infecções. TÉCNICAS E APLICAÇÕES BIOMOLECULARES TÉCNICAS DE BIOLOGIA MOLECULAR • Amostras de tecidos (p.ex. animais) devem ser colocadas em álcool absoluto imediatamente após a coleta, e trocado após 24h; • Amostras de partes vegetais devem ser lavadas e secadas com sílica; Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu Importância Uso de DNA para estudos de natureza variada: • Diagnóstico (sensível e específico); • Medicina (estudo do câncer; identificação doenças); • Processos evolutivos (filogenias, estudos populacionais); • Genoma; • Investigações de perícia, paternidade... - Uso de RNA para estudos de natureza variada: • Transcrição Reversa do RNA (cDNA); • Análises de expressão gênica; • Northern (RNA), RT-PCR, construção de bibliotecas de cDNA. • Para todas amostras congeladas em estoque, é preferível o fracionamento em pequenas alíquotas para que o material não sofra descongelamentos sucessivos, que poderiam contribuir para a oxidação do tecido e para a degradação do DNA. Extração de DNA/RNA Extração de DNA/RNA: Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu - Extração de DNA do Morango 1 - Selecionar 3 Morangos Maduros; 2 – Colocar os Morangos dentro de um saco plástico e macerá-los pressionando os morangos com os dedos até obter uma pasta quase homogênea. Transferir a pasta de morango para um Becker; 3 – Em outro Becker, misturar 150 mL de água quente (65 oC), uma colher de sopa de detergente e uma colher de chá de sal de cozinha. Mexer bem com o bastão de vidro, porém devagar para não formar espuma; 4 - Colocar cerca de 1/3 da mistura de água, sal e detergente sobre o macerado de morango. Misturar levemente com o bastão de vidro; 5 - Incubar em temperatura ambiente por 30 minutos. Mexer de vez em quando com o mesmo bastão; Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu Quantificação do DNA - O DNA possui leitura de absorbância em um comprimento de onda na faixa de 260nm; - Proteínas à Absorbância em comprimento de onda na faixa de 280nm; - Razão 260/280nm mostra a pureza do DNA. Após obtenção do DNA o que fazer? 6 - Colocar uma peneira sobre um recipiente limpo e passar a mistura pela peneira para retirar os pedaços de morango que restaram; 7 - Colocar metade do líquido peneirado em um tubo de ensaio. Colocar apenas cerca de 3 dedos no fundo do tubo; 8 – Despejar delicadamente no tubo (pela parede do mesmo) , sobre a solução, dois volumes de álcool. NÃO MISTURAR COM A SOLUÇÃO. Aguardar cerca de 3 minutos para o DNA começar a precipitar. Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu REAÇÃO EM CADEIA DA POLIMERASE (PCR) Amplificação in vitro de uma sequência específica de DNA (*replicação in vitro) Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu 01. 02. Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu 03. * PCR Taq DNA Polimerase O nome Taq vem de Thermus aquaticus, a qual é uma bactéria encontrada sobrevivendo a altas temperaturas em geisers no Yellow Stone National Park. Essa bactéria produz uma enzima DNA polimerase a qual amplifica o DNA a partir do anelamento com os primers em altas temperaturas. * Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu Quantificação Detecção de carga viral Determinação do número de cópias de um gene Análise da expressão gênica - Aplicações: PCR em tempo real Qual o princípio da PCR? Amplificação enzimática de uma sequência de DNA, explorando sua capacidade de duplicação Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu Os produtos amplificados por PCR podem ter as seguintes utilidades/ aplicações: 01. Detecção de deleções/ inserções determinadas pela geração de produtos amplificados que apresentam alterações em seu tamanho. 02. Detecção de mutações pontuais (substituição de bases), conhecidas ou não, que geram polimorfismos genéticos podem ser determinadas pelas ações das enzimas de restrição ou através do sequenciamento. 03. No diagnóstico pré-natal ou pré-implantacional (particularmente para doenças herdadas). 04. Na tipagem para transplantes de órgãos e susceptibilidade para doenças auto-imunes específicas (detecção de polimorfismo para HLA). 05. No diagnóstico e prognóstico de doenças de ordem genética, como câncer, através do estudo dos genes relacionados a essas doenças. 06. Na medicina forense (DNA fingerprint) 07. No diagnóstico de doenças infecciosas por agentes patogênicos diversos. A alta sensibilidade do método de PCR, bem como a sua especificidade, nos permite amplificar uma sequência-alvo mesmo a partir de amostras com baixo grau de pureza e de quantidades mínimas de DNA, o que torna o método viável não só para a pesquisa básica mas também para a pesquisa aplicada. Aplicações da PCR Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegidopor AlpaClass.com #cMPGbxOegu Controle de contaminação - Fluxo laminar - Separação de áreas - Desinfecção frequente e luz ultravioleta - Autoclavagem do material biológico - Acondicionamento como lixo hospitalar Processamento: Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu Técnica de Eletroforese Eletroforese em gel Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu Enzimas de restrição - Procedimento: Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu Aplicações das técnicas BIOTECNOLOGIA Qualquer aplicação tecnológica que utilize organismos vivos ou derivados destes para a obtenção ou modificação de processos e produtos de interesse para a humanidade. Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu Engenharia genética= Tecnologia de manipulação do DNA, com alteração genética de seres vivos. Disponível para os cientistas de todo o mundo, as sequências do genoma humano constituem uma magnífica fonte de informação biológica que serve de base para a pesquisa científica e descoberta de inúmeras aplicações práticas. - Testes Genéticos; - Farmacogênomica (vacinas e diagnóstico); - Genômica Microbiana; - Avaliações de Risco; - Terapia Gênica; - Agropecuária (animais e plantas transgênicos); - Aplicações Ambientais; - Bio-arqueologia, antropologia, evolução e migração humana; - Aspectos políticos e éticos. Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu Esta tecnologia permite estudar os genes e os seus produtos,obter organismos transgénicos e realizar terapia génica. Combate a Dengue usando a Biotecnologia Etapas da produção da vacina: Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu São pedaços de fitas de DNA com sequência conhecida marcadas com radiação com corante luminescente que serve para localizar os genes de uma geneteca. BIOBALÍSTICA Técnica que consiste em disparar microprojéteis em alta velocidade (1500 km/h), para introduzir DNA em tecidos in vitro. SONDAS DE DNA Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu EDIÇÃO GENÔMICA COVID - 19 Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu Testes para COVID - 19: Adenovírus modificado (vírus que carrega um pedaço do material genético do Sars-CoV-2) instiga células do nosso corpo a produzirem as chamadas espículas. Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu - Linhas de Pesquisa 1.Citogenômica Humana 2.Genética Evolutiva e de populações humanas 3.Identificação de genes e mutações relacionadas a doenças geneticamente heterogêneas 4.Genética do Câncer 5.Aspectos psicológicos do Aconselhamento Genético https://www.youtube.com/watch?v=65kkggIUwXQ ATUAÇÃO EM BIOMOL Aconselhamento Genético e Genômica Humana OBRIGADA Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu E-book oferecido pelo Centro Educacional Sete de Setembro em parceria com o Professora Kaline Sousa para o curso de "Biologia Molecular". Licenciado para: Conta Cessetembro | contacessetembro@gmail.com | | Protegido por AlpaClass.com #cMPGbxOegu
Compartilhar