Prática _ lista de atividade Histogramas_Ciclo celular e estrutura do DNA

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Universidade Estadual de Santa Cruz
Departamento de Ciências Biológicas
Universidade Estadual de Santa Cruz
Disciplina: Genética Molecular – CIB 146
Docentes: Ariana Santos e Márcio Gilberto
Discente: Gabrielly dos Santos da Silva Matrícula: 202121080
Atividade prática
Exercícios de habilidades científicas
Histogramas e o Ciclo celular
Em que fase o ciclo celular é interrompido por um inibidor?
Muitos tratamentos médicos têm como objetivo interromper a proliferação das células
cancerígenas, bloqueando o ciclo celular das células tumorais cancerígenas. Um
tratamento potencial é um inibidor do ciclo celular derivado das células-tronco do
cordão umbilical humano. Neste exercício, você irá comparar dois histogramas para
determinar em que fase do ciclo o inibidor bloqueia a divisão das células cancerígenas.
Como o experimento foi realizado?
Na amostra tratada, células de glioblastoma humanas (câncer do cérebro) foram
cultivadas na presença do inibidor e as células da amostra-controle sem a presença do
inibidor. Após 72 horas de cultivo, as duas amostras celulares foram coletadas. Para se
obter um “instantâneo” da fase do ciclo celular em que cada célula se encontrava
naquele momento, as amostras foram tratadas com um químico fluorescente que se liga
ao DNA e, então, submetidas à citometria de fluxo, um equipamento que registra os
níveis de fluorescência de cada célula. O programa de computador então registra em um
gráfico o número de células em cada amostra com um determinado nível de
fluorescência, como apresentado a seguir.
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Dados de K.K. Velpula et al., Regulation of glioblastoma progression by cord blood stem cells is
mediated by downregulation of ciclina D1. PLos ONE 6(3): e18017 (2001).
Os dados são apresentados em um tipo de gráfico denominado histograma (acima) que
agrupa os valores para as variáveis numéricas no eixo x em intervalos. Um histograma
permite que você observe como todos os sujeitos do experimento (neste caso, as
células) estão distribuídos ao longo de uma variável contínua (quantidade de
fluorescência). Nestes histogramas, as barras são tão estreitas que os dados parecem
seguir uma curva em que você pode detectar picos e depressões. Cada barra representa o
número de células com o mesmo nível de fluorescência naquele intervalo de variação.
Este, por sua vez, indica a quantidade relativa de DNA nessas células. A comparação
dos dois histogramas permite que você observe como o conteúdo de DNA dessa
população celular é alterado pelo tratamento.
Interprete os dados:
1. (a) Qual o eixo que apresenta indiretamente a quantidade relativa de DNA por
célula? Explique sua resposta.
O eixo x, isso porque esse eixo representa a quantidade de fluorescência por célula, e o
DNA das células das amostras foram corados com fluorescência, logo, a quantidade de
células fluorescentes representa a quantidade relativa de DNA por célula, já que a
fluorescência emitida provém do químico fluorescente que se ligou ao DNA das células.
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(b) Na amostra-controle, compare o primeiro pico do histograma (na região A)
com o segundo pico (na região C). Qual pico representa a população celular com
maior conteúdo de DNA por célula? Explique.
O segundo pico (região C), porque apresenta uma maior quantidade de fluorescência
por célula, em média 375 unidades de fluorescência, quando comparado com o primeiro
pico (região A) que obteve em média 200 unidades de fluorescência. Visto isso, o
segundo pico apresenta uma população celular com maior conteúdo de DNA por célula,
já que a quantidade de fluorescência sinaliza a quantidade de DNA na célula. E ainda,
dividindo a quantidade de DNA pelo número de células, a região C também apresenta
maior conteúdo de DNA por célula.
2. (a) No histograma da amostra-controle, identifique a fase do ciclo celular (G1, S
ou G2) da população de células de cada região delimitada pelas linhas verticais.
Marque essas fases no histograma e explique sua resposta.
O estágio celular de cada uma das células analisadas é detectado através de seu
conteúdo de DNA, já que esse conteúdo varia de acordo com o estágio da célula. A
quantidade de DNA é detectada através da fluorescência. Desta forma, as células que
estão na fase G2/M são correspondentes ao dobro da intensidade fluorescente do que as
células que estão na fase G1, já que os primeiros duplicaram seu material genético.
Entre essas duas regiões estão as células na fase S, que começaram a sintetizar DNA,
mas não terminaram, são as células que emitirão uma intensidade de fluorescência
intermediária. Finalmente, as células na fase Sub-G1 ou apoptóticos têm DNA
fragmentado, então sua intensidade de fluorescência é menor que a das células em G1,
que possuem DNA intacto.
(b) A população de células da fase S apresenta um pico distinto no histograma?
Sim ou não, e por quê?
Sim, apresenta um pico menor em relação às regiões G1 e G2, por conta do que já foi
explicado na questão anterior.
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Desvendando a estrutura do DNA
1. DESENHE (à mão) a estrutura secundária do DNA apontado os tipos de ligações
químicas na dupla hélice do DNA.