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Biologia Molecular MANIPULAÇÃO DE ÁCIDOS NUCLEICOS O ambiente de manipulação tem que ser DNA-free, para evitar contaminações com outros materiais genéticos. O risco é de contaminar a amostra, não o pesquisador. É necessário haver cuidado com pele, suor, saliva, pó de luva, etc. Por isso, as áreas de um laboratório são divididas em 3: Área 1 -> sala pré PCR: é a área mais limpa, onde ocorre a hidratação dos primers e a junção dos reagentes em um único tubo. Também tem controle de ar que sai. É onde esta o estoque dos materiais necessários para PCR (água, primers, DNTPs, cloreto de magnésio, Taq e tampão). É necessário cuidar para evitar o contato com produtos do PCR, DNA, inibidores e compostos. Área 2 -> sala do preparo das amostras: é a sala onde as amostras de RNA e DNA são preparadas e extraídas. É uma sala com mais controle, pois é necessário evitar contaminações. O controle do ar aqui passa por um filtro. É necessário ter cuidado com contato com a contaminação do material, e inibidores de reação e compostos que degradam ácidos nucleicos. Área 3 -> é a área pós-PCR, é a área onde ocorre a eletroforese no gel de agarose (em PCR convencional), onde o ar também é filtrado. É necessário cuidar com o isolamento para impedir a contaminação com os produtos do PCR. O uso de EPI’s é obrigatório, porém se cuidar com o pó da luva, uma vez que esse é contaminante. É necessário cuidar com a escolha, identificação, transporte e armazenamento da amostra. Alguns cuidados gerais como uso de ponteiras limpas, reagentes e buffers, água ultra-pura, além da limpeza de materiais e bancada. Para higienização, é necessário autoclavar, ou expor a luz UV. EXTRAÇÃO E QUANTIFICAÇÃO DE ÁCIDOS NUCLEICOS Para extração do DNA, é necessário que ocorra: Lise celular, desnaturação da proteína, precipitação, recuperação e eluição. Antes da lise, normalmente se centrifuga a amostra para separação de proteínas ou material que não sera usado. LISE CELULAR -> é a primeira etapa, onde ocorre o rompimento da membrana celular com o uso de dodecil sulfato de sódio, lisozima ou triton, que degradam a membrana até o rompimento. DESNATURAÇÃO PROTEICA -> é usada principalmente para limpar a amostra das proteínas que degradam material genético, além de organelas e restos celulares. Se usa proteinases, fenol, clorofórmio, NaCl2. PRECIPITAÇÃO DO DNA -> é quando o DNA é separado em solução, normalmente usando etanol absoluto ou 70%, ou isopropanol. Quando o etanol age, o DNA precipita. RECUPERAÇÃO E ELUIÇÃO-> é onde se purifica e armazena o DNA extraído. Para isso, se usa tampão TE ou água destilada, onde o DNA fica a -20°C e o RNA a -80°C. Os métodos mais comuns são fenol clorofórmio, chelex, extração em fase solida. TRIZOL O trizol é uma solução eficaz para extração, que rompe as membranas e proteínas, liberando o acido nucleico para isolamento e purificação. Na fase aquosa, é onde ficam as moléculas polares como o DNA. Na intermediaria, se encontra o DNA. Na orgânica, por fim, se encontra o fenol e o clorofórmio, junto com proteínas, lipídios e açucares. FENOL-CLOROFÓRMIO O método do fenol-clorofórmio se usa de componentes orgânicos para separação do DNA. Os NA tem carga negativa, então se solubilizam em ambientes aquosos, enquanto as proteínas são solúveis em solutos orgânicos. O fenol é colocado na solução e centrifugado, onde ocorre a separação. O fenol desnatura as proteínas, o clorofórmio também, e estabiliza a interface da célula, e o álcool isoamilico previne as espumas e retem proteínas. Quando ocorre a separação, o DNA é coletado e precipitado com etanol. O excesso de sal é lavado, e se armazena DNA normalmente. Uma das vantagens do fenol-clorofórmio é o isolamento em apenas uma etapa, porém é mais eficiente para RNA, além de ser toxico e dependente do pH, e mais trabalhoso. SALTING OUT Usa o pH baixo com um alto teor de sal para precipitação de proteínas, deixando o DNA em solução. O DNA é precipitado normalmente. CHELEX O chelex é uma resina de intercambio iônico que se liga a componentes celulares enquanto o DNA/RNA permanece em solução aquosa. É um método rápido e simples, de baixo custo. Mas se ficar estocado por longos períodos, ocorre degradação do NA, além da resina inibir a PCR em alguns casos. COLUNA DE SÍLICA Inicia com a lise, e centrifuga, para o DNA ir para sílica. Se faz a desnaturação, e novamente a centrifugação. O DNA vai ser precipitado com etanol, e colocado água ultra pura pra eluir o DNA. Até por o tampão e a água, o DNA ta na sílica, após isso, ele ta no líquido. CARTÕES FTA A extração pode ser inibida por sangue, urina, meios de cultura e etc. A amostra deve ser conservada em tampão, congelada a -20°C. O RNA deve ser conservado a -80°C, em água ultrapura. É usado espectofotometria para determinar a qualidade do DNA, onde se ve a detecção de contaminantes. O DNA extraído se analisa na eletroforese com uso de corantes. PCR CONVENCIONAL A PCR tem três ciclos: desnaturação, anelamento e extensão. DESNATURAÇÃO -> é onde ocorre a separação da dupla fita, geralmente a 95°C. ANELAMENTO -> reduz a temperatura para 60°C, e os primers se anelam nas fitas simples para posteriormente fazer a extensão. EXTENSÃO -> eleva novamente a temperatura para 72°C, que é ideal para Taq Polimerase. A Taq sintetiza a nova cadeia de DNA. O ciclo se repete cerca de 40x. IPC -> no RNA, é necessário fazer um DNA complementar com a transcriptase reversa, pois a PCR só é feita com dupla fita. COMPONENTES DO MIX PCR DNA ALVO -> DNA que se quer pesquisar MIX -> o mix contém os primers, DNTPs, Taq polimerase, MgCl2 (cofator da Taq), água ultrapura e tampão da polimerase. Alguns primers podem se ligar em sequencias entre si, formando artefatos chamados de dímeros. O tampão é usado para manter o pH, estabilizar enzimas, prevenir degradação do DNA, ajustar as temperaturas. CONTROLES -> O controle positivo mostra que a enzima está ativa e o mix esta funcional O controle negativo mostra que o mix não está contaminado O controle interno demonstra que o PCR está correndo, e é importante para falsos positivos ou negativos. CONTROLE DE CONTAMINAÇÃO -> É feito com controle físico, em separação das áreas, uso de EPIs, fluxo de ar, luz UV, para eliminar contaminantes e inibidores da PCR. ELETROFORESE Gel de agarose usado para correr as amostras, com carga elétrica, onde o DNA vai do cátodo para o ânodo. As moléculas se movem por tamanho, ou seja, as maiores ficam mais próximas do inicio. AMPLICON -> segmento de DNA que foi amplificado no PCR. O tampão de eletroforese é usado para criar um ambiente de migração das moléculas, com pH estável e controlado. Tampão de corrida influencia na migração e qualidade da eletroforese. A eletroforese tem um marcador de peso molecular, que serve como uma régua para ver os tamanhos das moléculas. O tampão de carregamento é misturado com as amostras antes de serem carregadas no gel, aumentando a densidade da amostra, adicionando cor e monitoramento. TRANSILUMADOR -> usado para visualizar o gel de agarose na eletroforese, pois o gel contém moléculas fluorescentes. O aparelho emite luz UV e faz com que as moléculas brilhem, para visualização.
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