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UNIVERSIDADE POSITIVO Curso: Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia, 3° Ano Disciplina: Biologia Molecular e Bioinformática Extração do DNA de Banana Alisson Henrique Drielli Roseane Bubniak Jessica Priscila Muchinski Maria Carolina de Jesus Gomes Michele Ketlin Lau Curitiba 2017 1. Introdução O desvendamento da estrutura do DNA começou a partir de 1937, quando Torbjörn Oskar Caspersson (1910-1997), Sueco, recém-formado em medicina e biofísica na Universidade de Estocolmo, extraiu DNA por métodos biológicos pela primeira vez, colaborando com o professor de Química Orgânica Rudolf Singer (1903-1990), Sueco, da Universidade de Berna, na obtenção de amostras possíveis de serem estudadas a partir da difração de raios x. Ele também descobriu que o RNA tinha papel fundamental na síntese de proteínas. O pesquisador Caspersson coletou uma amostra de DNA de timo de bezerro, a qual extraiu por métodos biológicos. Com o auxílio do professor Signer que desenvolveu métodos possíveis para manter macromoléculas em solução, realizaram uma nova extração do ácido nucléico de timo de bezerro e posteriormente mediram o peso molecular. O resultado obtido foi a constatação de mais de 500.000 nucleotídeos formando fibras longas perpendiculares às bases aminadas. Em 1938, o professor de Estrutura Biomolecular, William Thomas Astbury (1898-1961), da Universidade de Leeds, Inglaterra, estudava a difração de raios x de várias fibras orgânicas, ele realizou as primeiras experiências com difrações de raios x de DNA em amostras encaminhadas por Caspersson. Após a análise o professor Astbury estabeleceu que os nucleotídeos estavam posicionados em intervalos de 0,1 mµ. No decorrer dos anos, Signer com auxílio de doutorandos, desenvolveu novos métodos para a extração do DNA mais purificado, comprovando com seus trabalhos, que as novas fibras eram mais compridas que as extraídas outrora. Em 1950, Maurice Hugh Frederik Wilkins (1918-2004), físico nuclear neozelandês, que participava de uma reunião da Sociedade Faraday, na qual Signer estava apresentando seus trabalhos e oferecendo amostra de 15g de fibras de DNA para cientistas interessados. Wilkins despertou interesse e com o auxílio do doutorando Raymond Gosling, conseguiu cristalizar o DNA, fotografou as primeiras difrações de raios x e mediu a largura de 20 Angström. O êxodo da descoberta do DNA foi a extração realizada por Caspersson, juntamente com o professor Signer, pois foi somente a partir deste material que se obteve todas as demais informações referentes aos estudos de difrações de raios x e peso molecular. Atualmente existem vários protocolos de extração de DNA e RNA descritos na literatura, a escolha do método mais eficiente depende da molécula desejada (DNA e/ou RNA), o grau de pureza, a amostra, o rendimento desejado além de recursos para a realização da mesma. A extração de DNA é feita para a utilização do material genético na biologia molecular, como PCR, digestão de enzimas ... entre outras análises. No presente trabalho utilizou-se o método de extração de DNA vegetal, usando a técnica do maceramento para quebrar a parede celulósica deste, no caso, a banana, fruta de origem asiática, tem grande valor nutricional pois é rica em Potássio, vitaminas A, B e C, além de ser uma fonte de fibras. Cerca de 70% deste fruto é composto por água, ela é rapidamente absorvida. Existem diversas espécies de bananas, no Brasil, as mais conhecidas são: nanica, prata, banana- terra e a banana maça. A respeito das espécies de bananas comestíveis, que são: Musa Acuminata Colla e Musa Balbisiana Colla, as mesmas possuem 11 cromossomos (X=11). No entanto, os cruzamentos entre essas duas espécies M. acuminata Colla (genoma A, 2n=2x=22) e M. balbisiana Colla (genoma B, 2n=2x=22) deram origem à maioria dos genótipos de bananeiras. As plantas geradas destes cruzamentos apresentam características das duas espécies (SIMMONDS, 1973). Com isso, os híbridos podem exibir diversas ploidias (número de pares de cromossomos homólogos que têm informação para os mesmos genes e tem o mesmo tamanho), verificando-se casos com 20; 22; 33; 44; 55; 77 e 88 cromossomos, podendo encontrar, inclusive, vários tipos de aneuploidias (alterações cromossômicas numéricas que se caracterizam pelo aumento ou diminuição de um tipo de cromossomo). 2. Objetivos Extrair e isolar o DNA da banana, afim de observar a olho nú e responder as questões pertinentes. 3. Materiais e metodologia Materiais: • Banana madura; • Sal de cozinha; • Álcool; • Água; • Extran; • Gral e pistilo; • Colher de chá; • Colher de sopa; • Tubo de vidro transparente; • Peneira; • Copos de vidro; • Bastão de vidro. Metodologia - Foi colocado a banana no gral; - Maceramos a banana com o pistilo; - Em um copo, foram adicionados 150ml de água, uma colher (sopa) de detergente e uma colher (chá) de sal de cozinha; - Foi Misturado 1/3 da mistura de água, sal e detergente com a banana macerada; - Foram Incubado por 30 minutos à temperatura ambiente; - Foi Passado pela peneira a mistura para tirar os pedaços de banana; - Colocamos metade do líquido peneirado em um tubo de vidro; - Foram despejados sobre a mistura dois volumes de álcool comum; - Aguardamos cerca de 3 minutos para o DNA começar a precipitar na interfase; - Foi usado um bastão de vidro para enrolar as moléculas de DNA. 4. Resultados e discussão A maceração foi realizada para que a parede celular fosse rompida, o sal de cozinha é utilizado para neutralizar o DNA que é precipitado em contato com álcool. Verificamos após a adição do álcool no tubo de ensaio com a banana peneirada, formou uma massa filamentosa e esbranquiçada, sabemos que o DNA é insolúvel em álcool, por isso ocorreu o isolamento das moléculas. Figura 1- Foto retirada durante a aula prática, após a adição do álcool no tubo de ensaio, foi possível verificar a massa filamentosa, DNA. 5. Conclusão Ao macerar a banana quebramos suas proteínas, fazendo com que o álcool tivesse papel fundamental no isolamento do DNA, ao adicionar o detergente a membrana foi quebrada e seus conteúdos celulares juntamente com o DNA e as proteínas se soltaram e se dispersaram na solução. A adição de sal proporcionou ao DNA um ambiente favorável, pois contribuiu com íons positivos Na+ que neutralizaram a carga negativa do DNA, assim fazendo com ele se precipitasse. Com essa pratica, podemos concluir com êxito a existência do DNA da fruta. 6. Referências DNA: a receita da vida e o seu código – Experimento. Ministério da educação: Agosto/2011. Disponível em: http://mecdb3.c3sl.ufpr.br:8080/xmlui/handle/123456789/10749 Acesso: 20/03/17 Extração e caracterização do amido de diferentes genótipos de bananeira – LEONEL,Magali. Disponível em:http://repositorio.unesp.br/bitstream/handle/11449/27537/S0100- 29452011000500082.pdf?sequence=1&isAllowed=y Acesso: 20/03/17. Melhoramento genético da bananeira: estratégias e tecnologias disponíveis - Sebastião de Oliveira e SilvaI; Edson Perito AmorimII; Janay Almeida dos Santos-SerejoIII; Cláudia Fortes FerreiraIII; Miguel Angel Dita Rodriguez. Disponível em: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100- 29452013000300032 Acesso: 20/03/2017 Intervenção- Extração do DNA da fruta banana - Alexia Menezes, Cristina Langendorf, Lucieli Marques e Suelen Mattoso. Disponível em: http://porteiras.s.unipampa.edu.br/pibid/files/2014/11/Aula- Pr%C3%A1tica-extra%C3%A7%C3%A3o-do-DNA.pdf Acesso: 21/03/2017 Variabilidade genética e melhoramento da bananeira - Sebastião de Oliveira e Silva, Élio José Alves,Zilton José Maciel Cordeiro, Aristóteles Pires de Matos e Sandra Cerqueira de Jesus. Disponível em: http://www.cpatsa.embrapa.br/catalogo/livrorg/banana.pdf Acesso: 21/03/2017 Extração do DNA da banana: aliando teoria e prática no ensino de ácidos nucleicos em Bioquímica - Cruz, V.L.G. (UFPI) ; Sousa, P.B. (UFPI) ; Sousa, L.M. (UFPI) ; Passos, A.G.F. (UFPI) ; Leal, R.C. (UFPI). Disponível em: http://www.abq.org.br/simpequi/2012/trabalhos/219-13358.html Acesso: 21/03/2017 O desvendamento da estrutura do DNA - ÁRIAS, G. Em 1953 foi descoberta a estrutura do DNA. Passo Fundo: Embrapa Trigo, 2004. 22 p. html. (Embrapa Trigo. Documentos Online; 44). Disponível em: http://www.cnpt.embrapa.br/biblio/do/p_do44.htm Acesso: 20/03/2017 Cientistas de todo o mundo sequenciam o genoma da banana - FRUTAS E HORTALIÇAS / FRUTAS - 25/07/2012 Disponível em: http://revistagloborural.globo.com/Revista/Common/0,,EMI314041-18532,00- CIENTISTAS+DE+TODO+O+MUNDO+SEQUENCIAM+O+GENOMA+DA+BAN ANA.html Acesso: 21/03/2017 Agronegócio Da Banana, Por Amilton Gurgel Guerra Página 26, Cap 6. DNA, a Linguagem da Evolução: Francis Crick e James Watson. Disponível em: http://www.ib.usp.br/evosite/history/dna2.shtml Acesso: 21/03/2017 DNA Disponível em: http://biologia-molecular.info/dna.html Acesso: 21/03/2017 EXTRAÇÃO DE DNA DA BANANA, Lucilo Campos. Disponível em:http://www.pontociencia.org.br/experimentos/visualizar/extracao- de-dna-da-banana/883 Acesso: 20/03/2017 Um pouco de história da descoberta do DNA, Colégio Vasco da Gama – Portugal. Disponível em: http://www.biomania.com.br/bio/?pg=artigo&cod=4076 Acesso: 19/03/2017
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