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1 Universidade Púnguè Extensão de Tete Licenciatura Em Ensino de Biologia em Habilidade em Química -EaD Trabalho Individual Resumo Genética Molecular Estudante: Akorintio Esmael Bita Cadeira:Genética Molecular e Biotecnologia Ano de frequência:3º UniPúnguè-Tete 2022 2 Akorintio Esmael Bita Resumo Genética Molecular UniPúnguè-Tete 2022 Trabalho a ser apresentado no Departamento de Ciências Agrárias e Biológicas na cadeira de Genetica Molecular e Biotecnologia como requisito parcial de avaliação sob orientação do dr: Beldemiro Chiposse 3 Índice INTRODUÇÃO .............................................................................................................................. 4 OBJECTIVOS................................................................................................................................. 4 ESPECIFICOS ................................................................................................................................ 4 METODOLOGIA ........................................................................................................................... 4 GENÉTICA MOLECULAR ........................................................................................................... 5 COMPOSIÇÃO QUÍMICA E ESTRUTURA DO MATERIAL GENÉTICO .............................. 6 REPLICAÇÃO ............................................................................................................................... 6 TRADUÇÃO DA INFORMAÇÃO GENÉTICA ........................................................................... 7 REGULAÇÃO DA EXPRESSÃO GÊNICA EM PROCARIONTES ........................................... 7 MUTAÇÃO GÊNICA .................................................................................................................... 7 BASE MOLECULAR DA MUTAÇÃO ........................................................................................ 8 ESTRUTURA DA CROMATINA E DOS CROMOSSOMOS ..................................................... 8 O CICLO CELULAR ..................................................................................................................... 8 CONCLUSÃO ................................................................................................................................ 9 BIBLIOGRAFIA .......................................................................................................................... 10 4 INTRODUÇÃO O presente objective-se abordar sobre o resumo da Genétia Molecular e Biotecnologia onde é área dabiologia que estuda estrutura e afunção dos genes a nivel molecular. Atualmente os geneticistas compreendem a base metabólica de centenas de distúrbios hereditários, conhecem os genes defeituosos que resultam em várias doenças herdadas, estudam aspectos de nosso comportamento e de nossa personalidade que são controlados por nossa constituição genética, pesquisam o papel que os genes possam ter em comportamentos tais como alcoolismo e sexualidade e já sabem há algum tempo que genes defeituosos estão na origem de alguns distúrbios mentais OBJECTIVOS Analisar a genética molecular e biotecnologia; Conhecer a genética molecular e bioecnologia. ESPECIFICOS Edectuar o resumo sobre a genética molecular e biotecnologia; Difinir a genética molecular e biotecnologia; Aplicar os conceitos genéticos na nossa vida cotidiano; Explicar a estrutura Composicao quimica e estrutura do material genético. METODOLOGIA A metodologia é o estudo dos métodos. Isto é, o estudo dos caminhos para se chegar a um determinado fim.Para a realização da pesquisa foi feito um estudo do tipo descritivo exploratório.Segundo Polit, Beck, Hungler (2004) os pesquisadores que aplicam o estudo descritivo, têm o objetivo de observar, descrever, classificar e relatar a investigação descritiva. A pesquisa exploratória, além de observar e descrever o fenômeno, investiga a natureza complexa, e fatores que o evento estudado está relacionado. 5 GENÉTICA MOLECULAR A genética molecular é a área dentro da genética que estuda a estrutura e a função dos genes em nível molecular, utilizando métodos da genética e da biologia molecular. A existência de variação na genética molecular das populações humanas foi demonstrada pela primeira vez em um estudo clássico publicado no início do século XX sobre o primeiro gene humano a ser descrito, o gene ABO, que determina os grupos sanguíneos. Diversos estudos decorreram a seguir, mas foi a descoberta da molécula que compunha os genes, o ácido desoxirribonucleico (DNA), na sua posterior identificação estrutural em dupla hélice por Watson e Crick, e nas evidências de que um gene era responsável pela síntese de uma proteína que a genética molecular surgiu. As proteínas são as principais responsáveis pelas propriedades de um organismo. São as proteínas que determinam o que somos e o que não somos, mais do que moléculas de carboidratos e lipídios. Elas são responsáveis pelo metabolismo celular e pelos fatores de regulação necessários à expressão do conteúdo genético. As descobertas genéticas ou a aplicação dos conceitos genéticos na nossa vida cotidiana estão diariamente na mídia e algumas das descobertas mais marcantes têm ocorrido no campo da genética médica. Atualmente os geneticistas compreendem a base metabólica de centenas de distúrbios hereditários, conhecem os genes defeituosos que resultam em várias doenças herdadas, estudam aspectos de nosso comportamento e de nossa personalidade que são controlados por nossa constituição genética, pesquisam o papel que os genes possam ter em comportamentos tais como alcoolismo e sexualidade e já sabem há algum tempo que genes defeituosos estão na origem de alguns distúrbios mentais. A genética molecular também está fornecendo novos meios de tratar doenças. As pesquisas genéticas também são realizadas no campo da nutrição e técnicas moleculares são utilizadas para acentuar a qualidade e a produção de alimentos (alimentos geneticamente modificados). 6 COMPOSIÇÃO QUÍMICA E ESTRUTURA DO MATERIAL GENÉTICO Em 1968, Johann Friedrich Miescher isolou uma substância ácida tratando, células do pus de bandagens usadas para cobrir feridas humanas, com pepsina, que é uma enzima proteolítica que pode ser isolada do estômago de porcos. Essa substância foi denominada de nucleína; apresentava grandes quantidades de nitrogênio e fósforo e, na época, a sua importância não pode ser avaliada. A existência de cadeias polinucleotídicas, os principais componentes do material ácido, só foi documentada na década de 1940. O DNA é formado de monômeros denominados de nucleotídeos. Cada nucleotídeo é formado por uma base nitrogenada, um açúcar e um resíduo de ácido fosfórico ligados de forma covalente. As bases nitrogenadas podem ser de dois tipos: pirimidinas e purinas. As pirimidinas: citosina (C), timina (T) e uracila (U), apresentam um anel aromático e as purinas: adenina (A) e guanina (G), são compostas de dois anéis aromáticos. O açúcar é uma pentose, a 2-desoxirribose que estabelece uma ligação glicosídica entre o seu carbono C-1’ e o nitrogênio N-1 das pirimidinas ou o nitrogênio N-9 das purinas, portanto uma ligação N-glicosídica. O ácido fosfórico se liga ao carbono C-5’ da pentose através de uma ligação éster. REPLICAÇÃO DO DNA Todos os organismos devem duplicar o seu DNA com extrema precisão e em altas taxas (até mil nucleotídeos por segundo), antes de cadadivisão celular. O DNA que existe na natureza pode se apresentar de diversas formas, tais como: fitas simples e duplas, e os dois podem existir tanto na forma linear como na circular. Como muitos DNAs se apresentam como dupla hélice, pode-se apresentar algumas das características gerais da replicação que se aplicam para DNAs lineares e circulares. TRANSCRIÇÃO DA INFORMAÇÃO GENÉTICA Embora a maioria dos genes codifique proteínas, os produtos finais de alguns genes são moléculas de RNA. Várias destas moléculas de RNA têm papéis essenciais na síntese de proteínas. A transcrição é a síntese de uma molécula de ácido ribonucleico (RNA) complementar a um filamento molde de ácido desoxirribonucleico (DNA). Os RNAs produzidos nas células procarióticas e eucarióticas são moléculas de uma única fita composta de nucleotídeos de 7 adenina, guanina, citosina e uracila unidos por ligações fosfodiéster que apresentam estruturas secundárias, incluindo regiões de dupla fita intramoleculares que são importantes para suas funções. TRADUÇÃO DA INFORMAÇÃO GENÉTICA O processo de tradução envolve três componentes principais: o RNA mensageiro (RNAm) que contém a informação necessária para direcionar a síntese de proteínas, o RNA de transferência (RNAt) que carregam os aminoácidos que serão incorporados à proteína e os ribossomos que reúnem o RNAm e o RNAt, de modo a permitir que o aminoácido correto seja incorporado à proteína. A mensagem genética está contida em um código triplo, não sobreposto, sem vírgulas, degenerado e universal. Somente uma combinação das quatro bases existentes no RNA (A, T, C e U) três a três pode gerar o número de combinações ou códons (64) necessários para codificar cada um dos 20 aminoácidos que podem ocorrer nas proteínas. Nenhuma base é compartilhada entre códons consecutivos. REGULAÇÃO DA EXPRESSÃO GÊNICA EM PROCARIONTES Alguns produtos gênicos que participam das funções de manutenção celular, tais como: transcrição, tradução e produção de energia, são componentes essenciais de quase todas as células vivas. Os genes que codificam esses produtos estão continuamente sendo expressos na maioria das células e são denominados de genes constitutivos. Outros produtos gênicos são necessários para o crescimento celular somente sob certas condições ambientais. A existência de mecanismos regulatórios que possibilitam a síntese de tais produtos gênicos, apenas quando e onde são necessários, faz com que esses organismos apresentem uma vantagem seletiva em relação aos organismos que não os possuem. MUTAÇÃO GÊNICA A mutação é a fonte básica de toda variabilidade genética; e é sobre ela que a eligando-seatua. A recombinação apenas rearranja essa variabilidade genética em combinações novas e a seleção natural ou artificial simplesmente preserva as combinações mais bem adaptadas às condições ambientais existentes. 8 BASE MOLECULAR DA MUTAÇÃO A estrutura das bases nitrogenadas não é estática. Os átomos de hidrogênio podem mover-se de uma posição para outra, nas purinas e pirimidinas e tais flutuações químicas são denominadas de modificações tautoméricas períodos de tempo. Essas mutações resultantes de modificações nas bases do DNA envolvem a substituição de uma purina em um filamento de DNA por outra purina e a substituição de uma pirimidina no filamento complementar por outra pirimidina. Essas substituições de pares de bases são chamadas de transições. ESTRUTURA DA CROMATINA E DOS CROMOSSOMOS Os genomas eucarióticos apresentam níveis de complexidade que não são encontrados em procariontes. O genoma da bactéria E. coli com cerca de 1100 µm, em seu estado funcional, está altamente condensado e é denominado de genoma condensado. A molécula de DNA circular é organizada em 50 a 100 domínios ou alças, cada um deles é negativamente superelicoidizado de forma independente. O CICLO CELULAR Para que um organismo cresça, seja ele unicelular ou multicelular, a sua massa celular deve aumentar, deve haver uma duplicação do material genético e deve ocorrer um processo de multiplicação o que assegura que cada célula filha receba da célula mãe um complemento igual de material genético para garantir a sua perpetuação. Esta sucessão de eventos que ocorre durante a vida da célula é denominada de ciclo celular. 9 CONCLUSÃO A genética molecular também está fornecendo novos meios de tratar doenças. Durante décadas, diabéticos receberam insulina obtida de animais, geralmente porcos. Hoje, a insulina é produzida em bactérias que possuem o gene da insulina humana. O hormônio do crescimento humano, antes isolado de cadáveres, também é produzido em bactérias e é utilizado para tratar crianças que não produzem quantidades suficientes do hormônio. Muitas outras proteínas de importância médica, hoje, são rotineiramente produzidas em bactérias que foram transformadas com o gene humano apropriado. As pesquisas genéticas também são realizadas no campo da nutrição e técnicas moleculares são utilizadas para acentuar a qualidade e a produção de alimentos (alimentos geneticamente modificados). 10 BIBLIOGRAFIA FARRELL, S.O.; CAMPBELL, M.K. Bioquímica. 5ª ed. São Paulo, Thomson, 2007. CHAMPE, P.C.; HARVEY, R.A.; FERRIER, D.R. Bioquímica Ilustrada. 4ª ed. Rio Grande do Sul, Artmed, 2009. SNUSTAD, D.P. Fundamentos de Genética. 4ª ed. Rio de Janeiro, Guanabara Koogan, 2008. GRIFFITHS, A.J.F. Introdução a Genética. 9 ed. Rio de Janeiro, Guanabara Koogan, 2009. Griffiths, A. J. F., Wessler, S. R., Lewontin, R. C., Carroll, S. B. Introdução à genética. 9. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2009. Nascimento, A. A. C., Espreafico, E. M., Larson, M. L. P., Monesi, N., Rossi, N. M. M., Rodrigues, V. Tecnologia do DNA recombinante. 2003. Universidade de São Paulo. Disponível em: < http://rbp.fmrp.usp.br/sites/default/files/apostilatd_2005.pdf > Wagner, R. P. Undestanding inheritance: na introduction to classical and molecular genetics. 1992. Los Alamos Science. 20: 1-67.
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