EXTRAÇÃO DE DNA DE CÉLULAS

Prévia do material em texto

1 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO 
CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 
E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 
 
LABORATÓRIO DE PLATAFORMA MOLECULARES 
EXTRAÇÃO DE DNA DE CÉLULAS HUMANAS 
 
EXTRAÇÃO DE DNA DE CÉLULAS 
HUMANAS 
 
 
 
O DNA é a molécula que carrega as instruções para o crescimento e o 
desenvolvimento de todos os organismos vivos. Ele armazena a informação necessária 
para a síntese de proteínas que atuam nos diversos processos celulares. Seu papel 
biológico é alcançado por efeito da sua estrutura molecular e da atuação de muitas 
enzimas que interagem entre si e com a estrutura molecular do DNA de forma altamente 
coordenada, permitindo a ativação e a repressão de processos celulares de maneira 
muito específica. A estrutura da molécula de DNA é única e consiste em duas longas 
cadeias polinucleotídicas que são compostas pelas subunidades do DNA, os 
nucleotídeos. Existem quatro tipos de nucleotídeos, que são ligados covalentemente 
para formar uma cadeia polinucleotídica (uma fita de DNA). A molécula de DNA é 
composta de duas fitas de DNA, ligadas por pontes de hidrogênio entre as bases 
pareadas, formando, assim, a conhecida estrutura de dupla-hélice do DNA. 
A extração de DNA é um dos métodos mais cruciais utilizados em biologia 
molecular. É o ponto de partida para inúmeras análises que investigam desde porções 
específicas do DNA até múltiplos genes ou até mesmo o genoma inteiro de um indivíduo. 
Dessa forma, trata-se de uma técnica amplamente utilizada em diversas áreas, desde a 
medicina molecular até a genética forense investigativa. Para a extração de DNA de 
células humanas, diferentes materiais biológicos podem ser utilizados, como sangue, 
células da boca, cabelos, unhas, dentes, pele, entre muitos outros. Nos laboratórios de 
pesquisa, as amostras biológicas mais utilizadas são sangue e saliva. Apesar de 
fornecerem uma quantidade inferior de DNA em relação à amostra de sangue, as células 
da mucosa oral apresentam como significativo benefício a facilidade de coleta e de 
logística para armazenamento e transporte. Dessa forma, em muitos estudos em que 
existe dificuldade para a coleta de sangue ou a necessidade de se evitar um método 
mailto:contato@algetec.com.br
 
 
2 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO 
CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 
E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 
 
LABORATÓRIO DE PLATAFORMA MOLECULARES 
EXTRAÇÃO DE DNA DE CÉLULAS HUMANAS 
invasivo como a coleta de sangue, opta-se pela coleta de amostra de células da boca, 
por meio de swab ou mesmo a partir de amostra de saliva. 
Existem diversos protocolos para extração de DNA, com algumas pequenas 
peculiaridades a depender do tipo de amostra escolhido. Entretanto, o método básico 
de extração é o mesmo para praticamente todos os tipos de amostras biológicas. O 
protocolo de extração pode ser dividido em três etapas: (1) lise da membrana plasmática 
e nuclear, (2) desnaturação de proteínas e (3) precipitação do DNA. Para a primeira 
etapa, de rompimento das membranas celulares, são utilizados detergentes. Nos 
laboratórios de pesquisa, o detergente mais utilizado é o dodecil sulfato de sódio 
(conhecido como SDS). Os detergentes são agentes químicos com capacidade de realizar 
a lise celular. Eles promovem a remoção de íons de proteínas, desestabilizando sua 
estrutura e conformação. Nesse processo, os detergentes atuam rompendo as células e 
a membrana nuclear de forma a liberarem o material genético na solução. Os 
detergentes também atuam removendo as membranas lipídicas, auxiliando a lise celular 
e da membrana nuclear. 
A segunda etapa da extração de DNA é a digestão de proteínas, na qual é 
realizada a separação do DNA dos outros componentes celulares. Para essa etapa, são 
utilizados reagentes que desnaturam as proteínas e tornam a solução heterogênea, a 
fim de possibilitar a separação da fase contendo o DNA da fase que apresenta os restos 
celulares e proteínas. Entre os reagentes mais utilizados nessa etapa, destaca-se o fenol, 
que realiza a desnaturação de proteínas. Uma alternativa ao fenol é a utilização de altas 
concentrações de sal (NaCl). O sal atua da mesma forma, realizando a desnaturação de 
proteínas e possibilitando que o DNA fique dissolvido apenas na fase aquosa e que os 
restos celulares sejam descartados. Os protocolos que utilizam sal para a desnaturação 
de proteínas são conhecidos como salting-out. 
Por fim, na terceira etapa do experimento de extração, é realizada a precipitação 
do DNA com o uso de álcool (etanol ou isopropanol). O álcool apresenta cátions 
monovalentes e, em solução, promove a modificação estrutural da molécula de DNA, 
resultando na sua agregação e precipitação. A partir de então, o DNA pode ser dissolvido 
em solução tampão aquosa para armazenamento a longo prazo. 
mailto:contato@algetec.com.br
 
 
3 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO 
CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 
E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 
 
LABORATÓRIO DE PLATAFORMA MOLECULARES 
EXTRAÇÃO DE DNA DE CÉLULAS HUMANAS 
Acompanhe, no esquema a seguir, um resumo das principais etapas do protocolo 
de extração de DNA que será realizado e os principais reagentes utilizados em cada 
etapa. 
 
 
Figura 1 – Principais etapas do experimento de extração de DNA. 
 
COLETA DE 
AMOSTRA
LISE CELULAR • Detergente
DESNATURAÇÃO DE 
PROTEÍNAS
• Sal (NaCl)
PRECIPITAÇÃO DO 
DNA • Álcool
mailto:contato@algetec.com.br
 
 
4 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO 
CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 
E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 
 
LABORATÓRIO DE PLATAFORMA MOLECULARES 
EXTRAÇÃO DE DNA DE CÉLULAS HUMANAS 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
 
 
ALBERTS, B. et al. The Structure and Function of DNA. In: ALBERTS, B. et al. Molecular 
Biology of the Cell. 4. ed. New York: Garland Science, 2002. Disponível em: 
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26821/. Acesso em: 15 set. 2020. 
 
DASH, H. R.; SHRIVASTAVA, P.; DAS, S. Manual Extraction of DNA from Biological 
Samples. In: DASH, H. R.; SHRIVASTAVA, P.; DAS, S. Principles and Practices of DNA 
Analysis: A Laboratory Manual for Forensic DNA Typing. Springer Science+Business 
Media, part of Springer Nature 2020, 2020, Part II. Disponível em: 
https://doi.org/10.1007/978-1-0716-0274-4. Acesso em: 15 set. 2020. 
 
GOUVEIA, J. J. de S.; REGITANO, L. C. de A. Extração de DNA. In: REGITANO, L. C. de A.; 
NICIURA, S. C. M.; IBELLI, A. M. G.; GOUVEIA, J. J. de S. Protocolos em biologia molecular 
aplicada à produção animal. São Carlos: Embrapa Pecuária Sudeste, 2007. Disponível 
em: http://www.alice.cnptia.embrapa.br/alice/handle/doc/48302. Acesso em: 15 set. 
2020. 
 
HEARN, R. P.; ARBLASTER, K. E. DNA Extraction Techniques For Use in Education. 
Biochem Mol Biol Educ, v. 38, n. 3, p. 161-166, maio 2010. Disponível em: 
https://doi.org/10.1002/bmb.20351. Acesso em: 15 set. 2020. 
 
SURZYCKI, S. General Aspects of DNA Isolation and Purification. In: SURZYCKI, S. Basic 
Techniques in Molecular Biology. Springer Lab Manuals. Springer, Berlin, Heidelberg, 
2000. Disponível em: https://doi.org/10.1007/978-3-642-56968-5_1. Acesso em: 15 set. 
2020. 
 
mailto:contato@algetec.com.br
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK26821/
https://doi.org/10.1007/978-1-0716-0274-4
http://www.alice.cnptia.embrapa.br/alice/handle/doc/48302
https://doi.org/10.1002/bmb.20351
https://doi.org/10.1007/978-3-642-56968-5_1
 
 
5 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO 
CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 
E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 
 
LABORATÓRIO DE PLATAFORMA MOLECULARES 
EXTRAÇÃO DE DNA DE CÉLULAS HUMANAS 
TAN, S. C.; YIAP, B. C. DNA, RNA, and Protein Extraction: The Past and the Present. 
BioMed Research International, v. 2009, 2009. Disponível em: 
https://doi.org/10.1155/2009/574398. Acessoem: 15 set. 2020. 
 
 
 
 
mailto:contato@algetec.com.br
https://doi.org/10.1155/2009/574398