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UNIVERSIDADE PAULISTA – UNIP RELATÓRIO DE AULAS PRÁTICAS CURSO: BIOMEDICINA DISCIPLINA: BIONOLOGIAENGENHARIA E BIOTECNOLOGIA NOME DO ALUNO: SIMONE SOUZA FAGUNDES R.A: 2027520 POLO: SETOR BUENO/ GOIÂNIA DATA: 03/ 06 / 2022 INTRODUÇÂO A biotecnologia se desenvolveu a partir de observações e das aplicações destas observações em um cenário prático, conforme as necessidades das pessoas em um determinado contexto, com intuito de solucionar problemas e contribuir com a melhoria de produtos e serviços. O aumento de sua complexidade se deu com a evolução de novas tecnologias associada à expansão do conhecimento científico. Embora o termo biotecnologia tenha sido cunhado pela primeira vez em 1919, pelo engenheiro agrônomo húngaro Karl Ereky, e se popularizado posteriormente, técnicas de biotecnologia já haviam sido registradas séculos antes. A história da biotecnologia pode ser dividida em três grandes categorias – antiga, clássica e moderna – organizadas de acordo com a tecnologia e conhecimento científicos vigentes. Como toda a transição histórica, é difícil determinar um único evento que marca a mudança da biotecnologia antiga para biotecnologia clássica e sucessivamente da clássica para moderna, sendo estas resultado de acúmulo de eventos importantes. AULA 01 – ROTEIRO 01 - Extração de DNA Objetivo Extração de DNA de cebola utilizando produtos de uso doméstico (detergente para lavar louça, sal de cozinha e álcool). A extração de ácidos nucleicos (DNA e/ou RNA) geralmente é a primeira de várias etapas para o estudo da biologia molecular de qualquer organismo. Nesta aula, serão utilizados produtos de uso doméstico para a extração de DNA da cebola (Allium cepa), para demonstrar que procedimentos para extração de ácidos nucleicos são simples e podem ser executados mesmo em laboratórios sem infraestrutura específica para esse fim. Materiais e Métodos • Cebola, álcool, sal, gaze, bequer, água, bastão, gelo, detergente, 1.Rale a cebola e coloque o material ralado em um dos frascos (retirar as sépalas). 2. Adicione 100 mL de uma solução feita com 80 mL de água quente, 20 mL de detergente e uma colher de sopa de sal (NaCl) – solução de lise. Misture bem a solução com a cebola ralada. Aguardar aproximadamente 5-10 min. 3. Coloque o frasco com a cebola ralada em um banho de gelo (recipiente com um pouco de água e gelo). À medida que a suspensão onde está a cebola ralada esfriar, deverá ser possível observar que o líquido parece estar “talhando” (formando grumos). 4. Quando a suspensão com a cebola ralada estiver fria, filtre-a com gaze e colete o líquido filtrado em um frasco limpo. 5. Incline o frasco de vidro com o líquido filtrado (ângulo de 30º a 40º) e derrame vagarosamente, pela parede lateral, o álcool gelado. Você verá que o álcool não se mistura prontamente com a solução filtrada, havendo a formação de duas fases (na superior fica o álcool). Entre as duas fases, é possível observar a formação de um precipitado com aspecto de “fiapos” esbranquiçados, que são os ácidos nucleicos. 6. Com a ajuda do bastão ou da pipeta de vidro, é possível enrolar os ácidos nucleicos que estão precipitando, ou seja, você pode “pescar” o DNA da cebola. 7. Uma vez enrolados no bastão, os ácidos nucleicos devem secar por alguns minutos ao ar para a evaporação do etanol; depois, o material deve ser transferido da extremidade do bastão para um tubo com 0,5 mL de água destilada. Assim, a amostra será reidratada rapidamente e o DNA em solução poderá posteriormente ser analisado por eletroforese em gel de agarose (caso tenha os aparelhos para tal). AULA 01 – ROTEIRO 02 - Desenho de Oligonucleotídeos (primers) Objetivo Introduzir os bancos de dados de anotação genômica e apresentar as ferramentas de bioinformática, como o primer blast. Fundamento: os oligonucleotídeos iniciadores (primers) são necessários para a síntese de DNA in vitro. O desenho de iniciadores adequados é importante para o bom rendimento da reação de PCR. O iniciador direto (forward) amplifica fragmentos na mesma direção da transcrição, enquanto o iniciador reverso (reverse) amplifica fragmentos na direção inversa à transcrição. Atualmente, estão disponíveis diversos softwares para o desenho de primers. Contudo, certas recomendações devem ser seguidas e a análise visual detalhada é primordial para a escolha do par correto. Os primers são muito importantes nas reações de PCR, em tempo real, para o diagnóstico da COVID-19. Para a realização dessa reação são desenhados primers específicos para as 3 regiões do RNA viral, o gene que codifica para o nucleocapsídeo (N), o que codifica para RdRp (RNA polimerase dependente de RNA) e o envelope (E). A avaliação desses genes por PCR, em tempo real, permite avaliar se o paciente está ou não contaminado pelo vírus. Entrar no site: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/; escolher a base de dados “genome” e digitar “sars cov 2” na busca; discutir com os alunos as informações apresentadas; 4. Clicar no link que aparece em “RefSeq”; após clicar em FASTA (sequência completa do DNA) e Grafics (Organização genômi-ca com a posição dos genes). Aproveitar para introduzir o conceito de ORF e discutir com os alunos alguns genes apresentados. AULA 02 – ROTEIRO 01 - Observação de Leveduras. Objetivo Observar as leveduras utilizando diferentes técnicas. As leveduras ou fermentos são microrganismos de grande importância econômica. Como agentes biológicos da fermentação alcoólica, as leveduras participam tanto na produção de biocombustíveis (etanol de cana-de-açúcar) como na indústria de alimentos (pães, bolos, bebidas alcoólicas). Procedimentos Observação macroscópica e comparar a textura, a cor e o cheiro do fermento seco e do fermento fresco. Observar, no microscópio, um pouco de levedura fresca em uma gota de água. Observação de colônias. Abrir um pacote de fermento e, com uma espátula bem limpa, transferir uma pitada de fermento para um tubo de ensaio com 5 mL de água esterilizada. Molhar um cotonete na suspensão de leveduras. Em condições assépticas, abrir a placa e deslizar o cotonete sobre a superfície do meio nutriente. Fechar a placa, Incubar a temperatura ambiente de 48 a 72 horas, observar as colônias. Desenhar ou fotografar as colônias.8. Pode-se fazer coloração de Gram ou tinta nanquim. Materiais - Fermento de padaria fresco Fermento de padaria seco instantâneo, Conta- gotas, Cotonetes, Placa de Petri com meio nutriente de Sabouraud estéril preparado como indicado no Guia 30 (meios de cultura: Sabouraud para fungos), Tubo de ensaio com 5 mL de água destilada. AULA 02 – ROTEIRO 02 – As proteases nos produtos comerciais Objetivo Identificar a presença de proteases nos produtos comerciais para a lavagem de roupas. As enzimas nas máquinas de lavar roupas. Nos produtos comerciais para a lavagem de roupas, as enzimas se encontram em proporção de 1% a 2%, às vezes ainda menor. No entanto, essa quantidade é considerada suficiente porque, sendo catalisadores, as enzimas se recuperam intactas ao finalizar a reação química que promovem. Seu papel é aproximar as moléculas, diminuindo a energia necessária para formar ou romper uma ligação química. Além de eficientes, as enzimas são específicas. Como um sistema de chave e fechadura, cada uma exerce sua ação sobre um substrato específico: as proteases atuam sobre as proteínas; as amilases, sobre o amido; as lipases, sobre gorduras e azeites; e as celulases, sobre a celulose. As enzimas são proteínas e, por conseguinte, biodegradáveis. As enzimas incluídas nos produtos para lavagem de roupas eliminam a necessidade de esfregar, um trabalho pesado e que desgasta as roupas. Contudo, é necessário deixar as peças de molho durante um tempopara facilitar a ação das enzimas. Estas hidrolisam as substâncias orgânicas específicas, fragmentando-as e facilitando sua remoção. Materiais Envelope de gelatina branca5 copos e 5 colheres de plástico1 colher de sopa de 4 produtos comerciais para lavagem de roupasÁgua1 pilot. PROCEDIMENTOS: 1. Rotular os copos (controle, produto 1, produto 2, produto 3 e produto 4). 2. Preparar a gelatina conforme as instruções da embalagem. 3. Distribuir quantidades iguais nos 5 copos e completar os passos 4, 5 e 6. 4. Colocar 1 colher de água em um dos copos (controle) e misturar bem. 5. Colocar 1 colher do primeiro produto no copo correspondente e misturar bem. 6. Repetir o item anterior com os produtos restantes. 7. Depois de duas horas, colocar na geladeira, até que a gelatina do copo controle so lidifique. 8. Observar se a gelatina solidificou ou não nos copos restantes.9. Interpretar os resultados. AULA 02 – ROTEIRO 03 - Bioplásticos/plásticos de amido OBJETIVO: Preparar um bioplástico a partir de amido e óleo vegetal. A transformação de um polímero de origem biológica em bioplástico ocorre quando se altera sua estrutura com alguma substância dispersante. Nesta atividade, o óleo vegetal cumpre a função de agente dispersante do amido (polissacarídeo). PROCEDIMENTOS: 1. Misturar em um saco plástico 2 colheres de sopa de amido, 2 colheres de sopa de água e umas gotas de corante para alimentos. 2. Acrescentar 4 ou 5 gotas de óleo vegetal no saco plástico e misturar muito bem o conteúdo. 3. Fechar o saco, deixando uma abertura na ponta. 4. Esquentar no micro-ondas por 30 ou 40 segundos. 5. Aguardar até a temperatura abaixar e distribuir em formas. 6. Deixar secar a temperatura ambiente. 7. Analisar algumas das características do bioplástico obtido (dureza, flexibilidade, de- gradabilidade, por exemplo). Materiais – Maisena, Água, Óleo vegetal, Corante alimentar, Sacos plásticos. REFERÊNCIAS • PIMENTA, Célia Marques Genética Aplicada à Biotecnologia. São Paulo: Érica, 2015. • RESENDE, Rodrigo Ribeiro. Biotecnologia aplicada à saúde. São Paulo: EdgardBlucher, 2014. UNIVERSIDADE PAULISTA – UNIP
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