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1. Introdução Todas as espécies têm em sua composição o DNA, desde bactérias, fungos, protozoários, plantas e animais, como a nossa espécie; o homem. Há uma associação entre as proteínas e as moléculas de DNA, juntas elas formam os cromossomos, caracterizados como longas estruturas celulares compostas pelas regiões do DNA, que por sua vez é responsável pela síntese de moléculas de RNA e das proteínas, denominados genes. E são exatamente os genes que fornecem e regulam as características hereditárias dos indivíduos, através da interação dos produtos dos genes com o ambiente, a morfologia e fisiologia (Alberts et al. 2010). É imprescindível a importância da extração do DNA para análise e estudos, os trabalhos que envolvem esses métodos estão cada vez mais presentes nos laboratórios brasileiros, desde processos de extrações simples (como um teste do pezinho) aos mais complexos (elucidação de crimes) ou mesmo servem de base para a descoberta de novos organismos, doenças e suas respectivas formas de tratamento, enfim, são importantes pesquisas que levantam informações genéticas presentes em um organismo, contendo sua organização, estruturas, funções, tal como, sua evolução e hereditariedade. Tornando-os eficazes para o avanço tecnológico e científico em diversas áreas de estudo. O processo de extração inicia com o rompimento das células, ou lise celular, através da ação de detergentes como, por exemplo, SDS (dodecil sulfato de sódio), sarcosil, Triton X-100 e Tween-20, que rompem as membranas plasmáticas. Após o rompimento, as proteínas são desnaturadas, pela utilização de solventes orgânicos, impedindo adicionalmente a degradação do DNA por enzimas celulares. Posteriormente, ocorre a separação dos ácidos nucléicos dos demais constituintes celulares, por meio de processos físicos como filtração e centrifugação e, então, o DNA pode ser solução pela aglomeração das moléculas. O DNA é lavado, geralmente com álcool etílico 70%, centrifugado, para eliminação detanol, e colocado novamente em solução para ser utilizado em análises posteriores (Watson et al., 2009). Temos como exemplo de uma técnica envolvendo esse estudo; a PCR que é considerada uma técnica sensível e específica e tornou possível a análise e detecção do DNA de quaisquer organismos, mesmo a partir de pequenas quantidades (Sambrook e Russel, 2001; Griffiths, Lewontin e Wessler, 2009). Por permitir a obtenção de grandes quantidades de cópias do DNA de genes de interesse, a PCR se tornou uma técnica de grande importância em diferentes áreas. Por exemplo, a PCR permite o diagnóstico de doenças genéticas, o diagnóstico rápido de patógenos de difícil cultivo, como a bactéria Mycobacterium tuberculosis, ou mesmo o acompanhamento da carga viral em pacientes com o vírus da imunodeficiência (HIV) e da hepatite do tipo C (HCV) (Valones et al. 2009). O referente relatório tem por objetivo demonstrar os métodos feitos na extração das células do DNA de parte do fígado bovino (animal) e das células do DNA de uma banana (vegetal), as células foram lisadas com técnicas, métodos e materiais simples, no entanto, eficazes, resultando na coleta de parte do seu conteúdo celular utilizados aqui para estudos e observações. 2. Metodologia -Materiais: Fígado bovino; 1 Banana; Placa de Petri; Faca; 3 Copos, sendo dois descartáveis e um de vidro transparente; 50 mL de Água; 1 Sacola Plástica; 1 colher de sal de cozinha; 1/2 xícara de suco de abacaxi (amaciante de carne); 1 colher de detergente de cozinha; 2 Tubos de ensaio de vidro; Palitos de churrasco para misturar a solução; Algodão; Peneira; Álcool gelado (preferencialmente 96°). -Procedimento 01(Fígado): 1º Inicialmente corta-se 3cm3 do fígado bovino, o coloca sobre uma placa de Petri para amassá-lo com uma faca por cerca de cinco minutos até que o mesmo torne-se uma pasta. 2° Utiliza-se um copo limpo descartável para adicionar 50 mL de água e uma colher de sopa de sal de cozinha, mais ½ xícara de suco de abacaxi (utilizado como amaciante da carne). 3º Adiciona-se 1 colher de sopa de detergente de cozinha( o mesmo utilizado para lavar louças), mexendo-o vagarosamente para evitar o acúmulo de bolhas. Acrescenta-se a pasta macerada (carne) dentro da solução que foi preparada, fazendo com que a mesma fique totalmente submersa. 4° Deixá-la reagir por 10 minutos, misturando a solução formada a cada 2 minutos; 5° Despeja-se a solução numa peneira forrada com uma fina camada de algodão, recolhendo-se cerca de dois dedos desse material filtrado num tubo de ensaio. 6º Adiciona-se ao tubo de ensaio o álcool, tendo por medida 2 vezes mais de álcool para 1 da solução filtrada. Atentar-se para o correto despejo do álcool, utilizando-se as paredes do tubo delicadamente, para que não haja a mistura dos mesmos. 7º Por fim, aguardar de 3 à 5 minutos para a precipitação do DNA. -Procedimento 02(Banana): 1º Retira-se a casca da banana e a introduza no saco plástico para que a mesma seja amassada com o uso do punho. Até obter-se uma pasta homogênia. 2º Utiliza-se um copo limpo descartável para adicionar 50 mL de água, uma colher de sopa de sal, e 1 colher de sopa de detergente( o mesmo utilizado para lavar louças), mexer vagarosamente para evitar o acúmulo de bolhas. 3º Põe-se a pasta macerada dentro da solução que foi preparada, fazendo com que a mesma fique totalmente submersa. 4° Deixá-la reagir por 10 minutos, misturando a solução formada a cada 2 minutos; 5° Despejar a solução numa peneira forrada com uma fina camada de algodão, recolhendo-se cerca de dois dedos desse material filtrado num tubo de ensaio. 6º Acrescenta-se ao tubo de ensaio; álcool, tendo por medida 2 vezes mais de álcool para 1 da solução filtrada. Atentar-se para o correto despejo do álcool, utilizando-se as paredes do tubo delicadamente, para que não haja a mistura dos mesmos. 7º Por fim, aguardar de 3 à 5 minutos para a precipitação do DNA. 3. Resultados e Discussões Figura 01- Materiais biológicos utilizados, banana e o pedaço do fígado bovino sobre a placa de Petri. Figuras 02 e 03 - Materiais biológicos; fígado e banana após processo de maceração. Figura 04 - Materiais utilizados no processo da solução e filtração. Figura 06 Soluções preparadas; Lado esquerdo: solução contendo água, sal e detergente. Lado direito: Solução contendo suco de abacaxi, sal, água e detergente Figuras 07 e 08 Soluções preparadas com a adição do material biológico, utiliza-se o palito de churrasco para misturar a solução com o material biológico (animal e vegetal). Lado esquerdo com o fígado bovino e lado direito com a banana. Figura 05 Adição do detergente de cozinha ao preparo da solução. Fundamental na redução da tensão superficial. Figuras 09 e 10 Preparação e processo para filtração da solução. Na imagem 10 (à direita) mostra-se o processo de filtração da solução de lise da banana. Figuras 11 e 12 Solução após a filtração sendo repassadas ao tubo de ensaio. Figura 11(Solução contendo o fígado). Figura 12 à direita (Solução contendo a banana). Figura 13 Solução com a adição do álcool, demonstrando a precipitação do DNA da banana. Figura 14 Solução com a adição do álcool, demonstrando a precipitação do DNA do fígado bovino. No decorrer do relatório observa-se o constante acréscimo de reagentes nas formulações, qual seria o papel de cada um, que resultado pode-se obter ao acrescentá-los? O cloreto de sódio permitiu neutralizar o DNA, para que não houvesse repulsão entre as suas moléculas, uma vez que estas possuem na parte externa da hélice o grupo fosfato dos nucleotídeos que lhes confere uma cargaelétrica negativa. O sal proporciona ao DNA um ambiente favorável. O detergente de louça foi adicionado para reduzir a tensão superficial, levando à dispersão dos fosfolípidos que constituem a membrana celular e a membrana nuclear, que delimita o núcleo, no interior do qual se encontra o DNA, assim as membranas sofrem rupturas e todo conteúdo celular fica disperso na solução. E o álcool gelado torna possível a visualização das moléculas, que se agrupam formando um monte de filamentos muito finos. Isso ocorre devido ao fato de a proteína ser insolúvel em álcool, ou seja, ela não se dissolve no álcool. O DNA é menos denso que a água e a mistura aquosa dos restos celulares. Ou seja, o álcool diminui a solubilidade do DNA, condensa, faz com que o DNA se precipite no meio da solução. Por que a escolha do suco de abacaxi na solução de lise do fígado bovino? O segredo está numa enzima que ele contém; a bromelina, especializada em quebrar outras moléculas. Ela age sobre o colágeno e a miosina (proteínas que formam as fibras da carne, partindo as em pedaços menores). Essa fragmentação torna o bife muito mais macio e fácil de ser mastigado. É como se o suco do abacaxi fizesse uma parte do trabalho que normalmente é realizado no estômago. No começo da preparação a carne e a banana passaram por um processo de maceração, por que foi necessário que ambas passassem por esse processo? Quanto mais à carne e a banana forem maceradas maior seriam suas superfícies de contato com a solução de lise e melhor a ação da solução sobre as células. Isto permitirá a liberação de uma maior quantidade de moléculas de DNA e, portanto, um bom rendimento. Por que foi necessário filtrar as soluções para que as mesmas fossem repassadas aos tubos de ensaio? Para tornar a solução mais limpa, eliminando da mesma restos de materiais celulares que possam impedir a visualização do DNA no final do procedimento. Como já citado, foi-se utilizado o suco do abacaxi na solução de lise do fígado bovino, por que na solução da lise da banana o mesmo não pôde ser utilizado? Porque ao contrário da carne, a banana possui proteínas que se quebram com mais facilidade, além de conter-las em menor quantidade. Para a extração do DNA foram utilizados métodos comuns (caseiros), com o uso de ingredientes que não custam tanto e são facilmente encontrados em comércios e nas cozinhas de casa, diante disso poderíamos afirmar que esses métodos são tão eficazes quanto às técnicas que envolvem um custo maior para a preparação? Sim, o uso de métodos caseiros como a maceração a punho do vegetal e do pedaço de carne são técnicas que estimulam a quebra das paredes celulares para então liberar o conteúdo celular, e também a filtração que desempenhou um papel importante de separação das paredes celulares e das membranas citoplasmáticas do que sobrou do conteúdo celular. Bem como, a adição de materiais simples encontrados em casa, como o detergente para lavar louças,o álcool foram de grande valia para que o processo final fosse obtido com êxito, à extração de DNA da célula do fígado e da célula da banana. O processo foi rápido, simples, o custo total dos ingredientes não ultrapassou uma grande quantia, e obteve-se um resultado espetacular rico em informações, como mostram as figuras supracitadas neste relatório. 4. Conclusão Pôde-se observar ao longo da aula prática o quanto foi simples realizar a primeira etapa de extração do DNA utilizando atividades comuns do dia a dia, o resultado final foi uma maior compreensão das etapas básicas: A divisão dos fenômenos físicos e químicos da membrana para a liberação dos componentes genéticos, a duplicação dos elementos básicos: DNA e proteínas e a disjunção do DNA e das demais partes celulares que o compõem. Foi fundamental a utilização dos reagentes: detergente, sal, água, álcool, e o suco de abacaxi, cada um teve participação aditiva nas soluções de lise como já supracitado, bem como, as práticas utilizadas como a maceração e a filtração. O resultado foram soluções compostas por reagentes misturados com pequenas partes de materiais biológicos (banana e fígado bovino) filtradas. Ao adicionar o álcool frio (levando em consideração sua baixa temperatura), possibilitou a precipitação do DNA que perdeu sua solubilidade, resumindo o álcool é mais denso que o DNA, já o sal posto no início da preparação se fez indispensável nessa parte, projetando um ambiente salino favorável ao DNA, enfim, obtivermos um resultado esperado, o que se pôde ver a olho nú foi uma fina camada de aglomeração de DNA (assemelham-se a fios de algodão) se separando do restante do material genético. 5. Referências ALBERTS, B.; JOHNSON, A.; LEWIS, J.; RAFF, M.; ROBERTS, K.; WALTER P. Biologia Molecular da Célula, 5ª edição, Porto Alegre: Artmed, 2010. BIOLOGANDO COM A BIOQUÍMICA. Extração de DNA da Banana. Montes Claros, BR. Disponível em:<http://biologandocomabioquimicaunimontes.blogspot.com/2013/06/relatorio-aula-pratica- extracao-de-dna.html>. Acesso em: 25 nov. 2018. COSTA, C.; MONTEIRO, A.; SABINO, J. Extração e Isolamento do DNA. Porto, PT. Disponível em: <http://www.aeplegua.pt/comunidade-educativa/pessoal-docente/departamentos/departamento-de- ciencias-experimentais/ciencia-mais/extracao-e-isolamento-de-dna/extracao-de-dna- poster/at_download/file>. Acesso em: 25 nov. 2018. HEPP, D.; NONOHAY, J. A Importância das Técnicas e Análises de DNA. Rio Grande do Sul, BR. Disponível em: <https://periodicos.ifrs.edu.br/index.php/ScientiaTec/article/download/1592/1351>. Acesso em: 25 nov. 2018. NUNES, T. Extraindo DNA do morango. São Paulo, BR. Disponível em: < https://pontobiologia.com.br/extraindo-dna-do-morango/>. Acesso em: 25 nov. 2018. SAMBROOK, J. RUSSEL, D.W. Molecular Cloning A Laboratory Manual 3rd ed. Cold Spring Harbor, Cold Spring Harbor, Cold Spring Harbor Laboratory Press. 2001. SUPER INTERESANTE. Por que o suco do abacaxi ajuda a amaciar a carne? São Paulo, BR. Disponível em: <https://super.abril.com.br/ciencia/abacaxi-faz-coxao-duro-virar-file-mignon/>. Acesso em: 25 nov. 2018. VALONES, M. A. A.; GUIMARÃES, R. L; BRANDÃO, L. A. C.; SOUZA, P. R. E.; CARVALHO, A. A. T.; CROVELA, S. Principles and applications of polymerase chain reaction in medical diagnostic fields: a review. Braz J Microbiol. 40 (1): 1 11. 2009. WATSON, J.D.; MYERS, R.M.; CAUDY, A.A.; WITKOWSKI, J.A. DNA Recombinante Genes e Genomas, 3ª Ed. Porto Alegre: Artmed, 2009.
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