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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA E FARMACOLOGIA DOCENTE: JOÃO MARCELO DE CASTRO E SOUSA DISCIPLINA: BIOQUÍMICA PARA FARMÁCIA EXTRAÇÃO DE DNA AGATA DA SILVA MACHADO LIARA LYN BENEDITO MOURA MARCOS JEFFERSON DA SILVA COQUEIRO VINICIUS CAVALCANTE SANTOS VITÓRIA RÉGIA VASCONCELOS MARQUES DOS SANTOS Teresina – PI 2022 RESUMO O DNA (ácido desoxirribonucleico) é um dos ácidos nucleicos que constituem o material genético da maioria dos seres vivos. O DNA, em sua forma original de dupla fita, apresenta alta estabilidade e é muito resistente e se mantém inalterado em várias condições de meio. A partir da extração do DNA, será possível verificar o aspecto do DNA, observar que o DNA pode ser encontrado em diversos tipos de células e debater e aprofundar questões científicas relacionadas à genética. Palavras-chaves: ácido desoxirribonucleico; ácido nucleico; estabilidade; resistência. SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ............................................................................................................ 3 2 OBJETIVOS ................................................................................................................ 4 3 MATERIAL E MÉTODOS ........................................................................................... 5 3.1 MATERIAL E REAGENTES ................................................................................. 5 3.2 MÉTODOS ............................................................................................................ 5 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ................................................................................. 6 5 CONCLUSÃO.............................................................................................................. 8 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................. 9 3 1 INTRODUÇÃO A extração do DNA é um método primordial para o desenvolvimento da biologia molecular, que é de suma importância nas áreas laboratoriais e forense. No processo de extração, a lise ou a dissolução dessas membranas é importante para se liberarem as moléculas de DNA em meio aquoso, que logo após será separado por densidade quando for misturado com o álcool etílico 95% (REBOUÇAS, 2014). O DNA tem extrema importância para o corpo humano, pois é o responsável por controlar as funções celulares. Cada ser humano possui diversas moléculas, como proteínas que regulam, desencadeiam, impedem ou realizam as reações para um bom funcionamento do organismo. É o responsável por carregar consigo a “receita” para a produção das proteínas, por exemplo (NELSON; COX, 2014). 4 2 OBJETIVOS A realização desse experimento teve por objetivo analisar as características do ácido desoxirribonucleico a partir da sua extração, bem como sua importância biológica para a genética. 5 3 MATERIAL E MÉTODOS 3.1 MATERIAL E REAGENTES • Uma banana (aproximadamente 20g) • Uma peneira de plástico; • Um detergente líquido neutro; • Um almofariz e um pistilo; • Água destilada; • Béquer de 100 ml e 200 ml; • Duas pipetas graduadas; • Pipetador; • Tubos de ensaio; • Uma espátula; • Um bastão de vidro; • Banho-maria a 60oc; • Sal de cozinha (NaCl); • Recipiente com gelo; • Álcool etílico 95% gelado; 3.2 MÉTODOS Em um almofariz, com o auxílio de um pistilo, foram amassados cerca de 20g de banana até obter-se uma massa homogênea. Em um béquer, foram misturados 5 ml de detergente neutro com 1 g de sal de cozinha (NaCl), e completou-se até 50 ml de água destilada, sendo a mistura obtida a solução de extração. Adicionou-se a banana amassada a solução de extração. A mistura foi homogeneizada com um bastão de vidro e levada ao banho-maria a 60oc pelo tempo de 30 minutos. Passados os 30 minutos no aquecimento em banho-maria, levou-sea solução para resfriar em um recipiente com gelo. Ao mesmo tempo, mexeu-se vagarosamente com um bastão de vidro. Após o resfriamento, a mistura foi rapidamente levada para coar na peneira. Passou-se 7 ml do filtrado para um tubo de ensaio, onde foi adicionado vagarosamente 7 ml de álcool etílico 95 % gelado. Inverteu-se o tubo com cuidado até a formação do precipitado do DNA. 6 DNA Fase alcóolica 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO Após a realização do experimento foi possível identificar o DNA, podendo ser visualizado no precipitado esbranquiçado na figura 1 (DNA misturado com proteínas) e no filamento branco na figura 2 (somente o DNA). Para a realização do presente experimento foi necessário a divisão em três etapas para que assim houvesse a obtenção de um emaranhado branco de filamentos, próximo a superfície do tubo de ensaio. Primeiramente ocorreu a maceração da banana, onde houve o rompimento das paredes celulares e posterior liberação de núcleos. Após essa etapa houve a mistura da banana à solução de extração, para que assim obtivesse a separação das estruturas de DNA e proteínas, desfazendo o enovelamento e deixando o DNA linearizado. Por fim houve o isolamento do DNA por meio da adição do álcool etílico gelado à solução (PINTO, 2012). O NaCl foi utilizado no experimento para desintegrar os núcleos e os cromossomos das células, assim como separar o DNA cromossômico das proteínas. Pois, por ser um sal, ele irá se dissociar e contribuir com íons negativos e positivos. Os íons negativos irão neutralizar a carga das proteínas histonas, enquanto os íons positivos irão neutralizar as cargas negativas do DNA, favorecendo a aglomeração de suas moléculas ao fazer com que estas não sofram repulsão entre si, além de aumentar a densidade do meio, o que irá facilitar a migração do DNA (CAMILA, 2022). Figura 1. Precipitação do DNA. Figura 2. DNA isolado após a adição do álcool etílico. Fonte: Acervo pessoal, 2022. Fonte: Acervo pessoal, 2022. Fase aquosa 7 Já o detergente foi utilizado afim de romper a bicamada lipídica presente na membrana celular. Pois, com o rompimento dessa bicamada a camada será destruída e, consequentemente, o citoplasma será liberado, permanecendo na solução enquanto o DNA começa a se precipitar (PENKAL; et al, 2016). Por fim, ao se adicionar o álcool etílico 95% (gelado) à solução nota-se que ele irá reagir fazendo com que o DNA da banana se aglutine e se una formando uma massa filamentosa e esbranquiçada como visto na figura 2. Tal reação ocorre devido a insolubilidade do DNA em solução com o álcool etílico, sendo assim, quanto mais álcool gelado for adicionado, mais insolúvel o DNA irá se apresentar. Com isso é possível visualizar o DNA na superfície da solução na figura 1 ou isolado do álcool e da solução formando um filamento esbranquiçado na figura 2 (LOUREDO, 2022). Ademais, é de suma importância a variação de temperatura para o sucesso do experimento. Pois, ao aumentar a temperatura do meio ocorrerá o agitamento das moléculas e assim as membranas lipídicas começam a se desestabilizar. Além de promover a desnaturação de proteínas, inativando enzimas que possam degradar o DNA, como as DNAases. Já no resfriamento ocorrerá a desidratação do DNA, o que irá facilitar a sua visualização após o agrupamento das moléculas, como observado na figura 2 (PORTAL EDUCAÇÃO, 2022). 8 5 CONCLUSÃO Através do experimento de extração de DNA, foi possível isolar o DNA por meio da utilização de substâncias auxiliares, tais como: NaCl, que auxiliou na desintegração dos núcleos e dos cromossomos das células, bem como separar o DNA cromossômico das proteínas; detergente, que foi utilizado para romper a bicamada lipídica presente na membrana celular; o álcool etílico 95%que provocou a aglutinação do DNA da banana devido a sua insolubilidade com o mesmo; e a variação de temperatura que promoveu a desnaturação de proteínas, inativando enzimas que possam degradar o DNA, como as DNAases. 9 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CAMILA. Extração do DNA. Disponível em: <http://biomomento.blogspot.com.br/2011/02/extracao-de-dna.html>.Acesso em: 14 ago. 2022. LOUREDO, P. Atividade prática para extração do DNA. Disponível em: <https://educador.brasilescola.uol.com.br/estrategias-ensino/atividade-pratica-para- extracao-dna.htm>. Acesso em: 14 ago. 2022. NELSON, D.; COX, N. Princípios de bioquímica de Lehninger. 6 ed. rev. Porto Alegre: Artmed, 2014. 1250 p. ISBN 978-85-8271-073-9. PENKAL, K. et al. Extração do DNA e eletroforese. Disponível em: <https://www.passeidireto.com/arquivo/26347434/relatorio-extracao-de-dna-e- eletroforese>. Acesso em: 14 ago. 2022. PINTO, R.S. Extração do DNA. Disponível em: <https://pt.scribd.com/document/89885634/Relatorio-da-Pratica> Acesso em: 14 ago. 2022. PORTAL EDUCAÇÂO. Desnaturação e renaturação. Disponível em: <https://www.portaleducacao.com.br/conteudo/artigos/biologia/desnaturacao-e- renaturacao/23317.> Acesso em: 14 ago. 2022. REBOUÇAS, N. A. Biologia Molecular Aplicada à Medicina: Fundamentos Teóricos e Metodológicos. Disponível em: <http://www.i2bio.org/wp- content/uploads/BIOLOGIA-MOLECULAR-APLICADA-À-MEDICINA- FUNDAMENTOS-TEÓRICOS-E-METODOLÓGICIOAS.pdf>. Acesso em: 15 ago. 2022 http://biomomento.blogspot.com.br/2011/02/extracao-de-dna.html https://www.portaleducacao.com.br/conteudo/artigos/biologia/desnaturacao-e-renaturacao/23317 https://www.portaleducacao.com.br/conteudo/artigos/biologia/desnaturacao-e-renaturacao/23317 1 INTRODUÇÃO 2 OBJETIVOS 3 MATERIAL E MÉTODOS 3.1 MATERIAL E REAGENTES 3.2 MÉTODOS 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO 5 CONCLUSÃO REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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