Estudo dirigido 7- Nucleotídeos e Ácidos Nucléicos

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Disciplina Bioquímica (PPGBAA) 
 
 
 
 
 
7º estudo dirigido: 
Nucleotídeos e Ácidos Nucléicos 
 
 
1) Apresente (a mão) o dogma central da biologia molecular? 
 
 
 
 
 
 
2) Discuta sobre a importância do dogma central da biologia molecular 
 O Dogma central da Biologia Molecular foi imposto por Francis Crick anos depois de 
ter participado, junto com James Watson, do esclarecimento da estrutura do DNA (dupla 
hélice). Estudando a relação entre a informação contida no DNA, bases nucleotídicas A, 
T, C e G, as proteínas e os ácidos ribonucléicos (RNAs), surgiu então a interrogação 
sobre como ocorria o fluxo da informação genética. A conclusão obtida através dos 
estudos de Crick foi que a informação de um organismo é perpetuada através da 
replicação do DNA e é traduzida através de dois processos: a transcrição, que converte 
a informação do DNA (fita dupla) em uma forma mais acessível, uma fita de mRNA (RNA 
mensageiro) complementar, (fita simples) e através da tradução, que converte a 
informação contida no mRNA em proteínas. 
 Sendo assim, o Dogma Central da Biologia Molecular é um conceito muito importante, 
pois ilustra os mecanismos de transmissão e expressão da hereditariedade após a 
descoberta da sua codificação na dupla hélice do DNA e ainda propõe que existe uma 
unidirecionalidade na expressão da informação contida nos genes de uma célula, ou 
seja, que o DNA é transcrito no mRNA e que este é traduzido em uma proteína que 
apresentará uma função específica e muito importante para cada indivíduo. 
 
3) Comente sobre as funções dos três tipos de RNA (mRNA, tRNA e rRNA)? 
 O mRNA (RNA mensageiro), é o intermediário chave na expressão gênica e 
apresenta a função de carregar as informações contidas nos genes para os ribossomos, 
onde ocorrerá a síntese da proteína correspondente, no processo de transcrição; Como 
o RNA é uma cópia fiel de uma das fitas de DNA, é a partir dessa informação que o RNA 
mensageiro irá determinar quais são os aminoácidos necessários para a formação de 
determinada proteína, pois ele possui as trincas (códons) de bases nitrogenadas que 
definem cada aminoácido; 
 O tRNA (RNA transportador), é o responsável por transportar os aminoácidos que 
serão utilizados na formação das proteínas até os ribossomos, onde haverá de fato a 
síntese das proteínas, o tRNA também é produzido a partir de uma fita do DNA. 
 
 
 
 
 O rRNA (RNA ribossômico), se apresenta como componente dos ribossomos, 
corpúsculo que dirige a leitura do RNA mensageiro para a síntese da proteína específica. 
Graças a ele é possível a interação entre as trincas dos códons (RNA mensageiro) e 
anticódons (RNA transportador), garantindo a correta organização dos aminoácidos que 
irão formar a proteína, obedecendo às informações copiadas do DNA no núcleo. É nos 
ribossomos que a sequência de bases do RNA mensageiro é interpretada e a proteína, 
de fato, sintetizada. 
 
4) Considerando a sua estrutura e a sua função, quais são as características que 
distinguem os ácidos nucléicos, DNA e RNA? 
 O DNA e o RNA são formados por nucleotídeos são responsáveis pelo 
armazenamento da informação genética. Ao considerar a diferença entre DNA e RNA 
temos, logo de início, que o DNA é o ácido desoxirribonucléico e o RNA é o ácido 
ribonucléico. Seus nucleotídeos possuem três componentes característicos: uma base 
nitrogenada; uma pentose; e um fosfato e suas bases nitrogenadas são derivadas de 
dois componentes ancestrais, as pirimidinas e as purinas. Tanto o DNA quanto o RNA 
contêm duas bases púricas principais, adenina (A) e guanina (G). 
 O DNA e o RNA possuem também duas pirimidinas principais; em ambos os tipos de 
ácidos nucléicos, uma delas é a citosina (C). Porém há uma diferença importante entre 
as bases do DNA e as do RNA, uma das bases pirimídicas é a timina (T) no DNA e a 
uracila (U) no RNA. O DNA possui como função o armazenamento da informação 
genética e a sua transferência fiel para as gerações seguintes. É a sequência de 
nucleotídeos no DNA que especifica a sequência de nucleotídeos do RNA e a sequência 
de aminoácidos da proteína. Enquanto isso, o RNA apresenta a função de transportar a 
informação genética fielmente para o citoplasma onde essa informação será transcrita 
em uma sequência específica de aminoácidos e posteriormente traduzida em uma 
proteína. O DNA e o RNA se diferem ainda em sua estrutura química, o DNA apresenta 
no seu C2’ um H e consiste em uma dupla fita apresentada em dupla hélice e o RNA 
apresenta em seu C2’ um OH e consiste em um único filamento apresentado de maneira 
linear. 
 
5) Apresente a estrutura química (a mão) dos desoxirribonucleotídeos (dA, dC, dT e 
dG) e dos ribonucleotídeos (A, C, G e U)? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6) Apresente a estrutura química (a mão) e a formação das ligações fosfodiéster entre 
os desoxirribonucleotídeos dA, dC e dG, formando um segmento do ácido 
desoxirribonucléico (DNA), e, entre os ribonucleotídeos U, G e C, formando um 
segmento do ácido ribonucléico (RNA). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7) Quais são as funções dos nucleotídeos? Comente sobre cada uma e dê exemplos 
(apresente a estrutura química a mão). 
 Os nucleotídeos desempenham várias funções, como: 
 Componentes monoméricos dos ácidos nucléicos (DNA e RNA), estão envolvidos 
com o transporte de energia química nas células, função relacionada aos grupamentos 
fosfatos ligados de maneira covalente a um ribonucleotídeo que pode receber um ou dois 
fosfatos adicionais, se transformando em um nucleosídio mono, di ou trifosfatado, como 
o ATP. Por meio da hidrólise de nucleotídeos trifosfatados ocorre o fornecimento de 
energia química para as atividades metabólicas; Atuam como co-fatores enzimáticos, 
que são utilizados em muitas funções químicas, como a adenosina, que não participa 
diretamente da função principal, mas que resulta uma drástica queda da atividade de 
cofatores com a sua remoção. A remoção da adenina do acetoacetil-CoA, a coenzima A 
derivada do acetoacetato, por exemplo, reduz sua reatividade como substrato da β-
cetoacil-CoA transferase. 
 E ainda, alguns nucleotídeos são moléculas reguladoras, que realizam a interação de 
sinais químicos externos na célula para que a mesma possa responder a seu ambiente. 
A interação desses sinais químicos extracelulares (primeiros mensageiros) com 
receptores na superfície da célula muitas vezes leva à produção de segundos 
mensageiros dentro da célula, os quais, por sua vez, conduzem a mudanças adaptativas 
no interior da célula. Sendo assim, a presença de mensageiros secundários que atuem 
dentro da célula transportando essas alterações, em resposta a sinais químicos externos 
é muito importante. Frequentemente esses mensageiros secundários são os 
nucleotídeos, sendo o mais comum o 3’ 5’-monofosfato de adenosina cíclico (AMP cíclico 
ou cAMP). 
 
8) Descreva detalhadamente os experimentos e os principais resultados dos 
pesquisadores: 
 Watson e Crick propuseram a estrutura de dupla hélice da molécula do DNA 
baseando-se nos seguintes experimentos anteriores: 
 -1868: Friedrich Miescher: em 1869 foi feita pelo bioquímico alemão Johann 
Friedrich Miescher1 (1844 – 1895). Miescher buscava determinar os componentes 
químicos do núcleo celular e usava os glóbulos brancos contidos no pus para suas 
pesquisas. Os glóbulos brancos eram um bom material, pois são células que apresentam 
núcleos grandes e fáceis de serem isolados do citoplasma. Além disso, o pús era muito 
fácil de conseguir na época em ataduras usadas em ferimentos. Analisando os núcleos, 
Miescher descobriu a presença de um composto de natureza ácida que era 
desconhecido até o momento. Esse composto era rico em fósforo e em nitrogênio, era 
desprovido de enxofre e resistenteà ação da pepsina (enzima proteolítica). Esse 
composto, que aparentemente era constituído de moléculas grandes, foi denominado, 
 
 
 
 
por Miescher, nucleína. Essa substância foi isolada também da cicatrícula da gema do 
ovo de galinha e de espermatozoides de salmão. 
 -1940: Avery, MacLeod e McCarty extraíram os vários compostos químicos das 
bactérias de estirpe S mortas pelo calor e testaram a sua capacidade transformante 
isoladamente em bactérias de estirpe R. Estas experiências mostraram que os 
polissacarídeos, os lípidos, o RNA e as proteínas isoladamente não transformavam as 
estirpes R, apenas o DNA tinha essa capacidade. Embora a cápsula de polissacarídeos 
estivesse ligada à virulência das estirpes, era apenas a expressão fenotípica do DNA 
(ver fenótipo). O DNA era então o elemento transformante responsável pela transmissão 
da informação genética. 
 -1940: Chargaff e sua equipe analisaram amostras de DNA de diferentes 
organismos, conseguindo isolar e quantificar as bases azotadas dessas amostras. 
Dessas experiências concluíram o que ficou conhecido como as Regras de Chargaff: - o 
DNA de espécies diferentes apresenta quantidades diferentes de cada uma das quatro 
bases azotadas; - a quantidade de timina é semelhante à de adenina e a de guanina 
semelhante à de citosina, sendo que a quantidade de bases púricas (guanina e adenina) 
é semelhante à das bases pirimídicas (citosina e timina). A=T e C=G, pelo que: 
(A+C)/(T+G)=1. 
 -1952: Hershey e Chase Usaram um vírus que infecta as bactérias (bacteriófago) 
partindo do pressuposto de que a infecção pelo fago envolveria a introdução de 
informação viral dentro da bactéria. A estrutura molecular do vírus é relativamente 
simples, sendo majoritariamente de origem proteica com DNA dentro da cápsula 
proteica. Investigadores sabiam também que as proteínas não possuem fósforo (P) na 
sua constituição, mas que este elemento químico integra a estrutura do DNA, e que o 
enxofre (S) está presente nas proteínas, mas não no DNA. Os fagos foram marcados 
com isótopos radioativos 32P e 35S, separadamente e usados para infectar E. coli. Após 
centrifugação numa batedeira de cozinha (esta experiência ficou conhecida não só pelos 
resultados, mas pela utilização de material “caseiro” como a batedeira de uso doméstico, 
uma vez que o laboratório não tinha equipamento mais sofisticado), conseguiram 
separar as bactérias infectadas – que sedimentaram no fundo do recipiente – do 
sobrenadante com os restos virais (cápsulas dos fagos vazias). Quando mediram a 
radioatividade das duas frações notaram que o isótopo 35S não se encontrava presente 
nas bactérias ao contrário do isótopo 32P, isto é, tinha havido uma passagem do DNA 
do fago para o interior das células agora infectadas. O DNA viral dentro da célula passa 
a ser replicado juntamente com o DNA da célula de geração em geração. Estas 
experiências demonstram que o DNA é o material hereditário. 
 -1952: Franklin e Wilkins utilizando técnicas de difração de raios X, bombardeou 
amostras purificadas de DNA que permitiu concluir que a molécula deveria ter uma 
estrutura helicoidal. 
 -1953: Watson e Crick James D. Watson e Francis Crick determinaram a estrutura 
do DNA em 1953, utilizando o trabalho de cristalografia de raios-X de Rosalind Franklin 
e Maurice Wilkins, que indicou DNA tinha uma estrutura helicoidal (ou seja, em forma de 
saca-rolhas). Seu modelo de dupla hélice tinha duas fitas de DNA com os nucleotídeos 
apontando para dentro, cada um correspondente a um nucleotídeo complementar na 
outra cadeia para formar o que se parece com os degraus de uma escada torcida. Esta 
estrutura mostrou que a informação genética existe na sequencia de nucleotídeos em 
cada fita de DNA. A estrutura também sugeriu um método simples para duplicação: se 
 
 
 
 
os fios são separados, a nova fita parceira pode ser reconstruída para cada base na 
sequencia da vertente de idade. 
 
 
 
 
9) Descreva detalhadamente a estrutura secundária da molécula de DNA proposta 
por Watson e Crick? 
 A estrutura secundária da molécula de DNA proposta por Watson e Crick apresenta-
se formada de duas cadeias de polinucleotídeos enroladas em torno de um eixo, 
formando uma dupla hélice voltada para a direita. O esqueleto açúcar-fosfato é a parte 
externa da hélice (interagindo com a água) e as bases nitrogenadas estão voltadas para 
o interior da dupla hélice (não interagindo com a água). Este posicionamento interno das 
bases nitrogenadas permite o pareamento entre elas, de modo que sejam 
complementares, ou seja, A pareia com T e G pareia com C. Como este pareamento 
ocorre ao longo de toda a dupla-hélice, as duas cadeias da dupla hélice são chamadas 
de fitas complementares. As forças ou ligações responsáveis pela manutenção da 
estrutura secundária do DNA são as pontes de hidrogênio que se formam entre as bases 
nitrogenadas ao longo da dupla hélice (adenina-timina (A-T) duas e guanina-citosina (C-
G) três. A cadeia estende-se em direções antiparalelas, ou seja, uma de 3’ para 5’ e a 
outra de 5’ para 3’. Os átomos que constituem as duas cadeias da dupla hélice não 
preenchem totalmente o “cilindro” que podemos imaginar ao redor e ao longo dela. Isto 
deixa alguns espaços “vazios” ao longo da face externa da hélice. Estes espaços são 
denominados de sulcos, um maior e um menor. 
 
10) Apresente a estrutura química (a mão) de um segmento pequeno (contendo três 
desoxirribonucleotídeos) da dupla hélice de DNA, mostrando as duas fitas (5’-3’ e 
3’-5’) e a formação de pontes de hidrogênio entre A e T e C e G. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
11) Qual é a importância das pontes de hidrogênio formandas entre A e T; C e G? 
 Pontes de hidrogênio são importantes, pois são elas que sustentam o pareamento 
das bases púricas e pirimídicas, Adenina e Timina, Citosina e Guanina, constituintes das 
moléculas de DNA. O pareamento das bases nitrogenadas ocorre através das pontes de 
hidrogênio que mantém a ligação entre as duas fitas de ácido nucléico e 
consequentemente mantém a forma estrutural secundária de dupla hélice da molécula 
de DNA. O pareamento específico das bases é o que permite a duplicação da informação 
genética. 
 Nessa forma de pareamento entre A e T, C e G, ocorre duas pontes de hidrogênio 
entre A e T e três pontes de hidrogênio ligando C e G, isto implica que quanto maior for 
a razão dos pares de bases com três pontes de hidrogênio entre C e G e duas pontes 
de hidrogênio entre A e T, mais difícil será a separação das fitas de DNA. Além disso, as 
pontes de hidrogênio são importantes, pois por serem ligações fracas, facilitam a ação 
da enzima helicase na quebra dessas pontes para a abertura da dupla fita nos processos 
de replicação e transcrição. 
 
12) Apresente as estruturas químicas (a mão) e a formação das pontes de higrogênio 
entre A-T e C-G. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
13) Por que na dupla hélice de DNA (modelo proposto por Watson e Crick) ocorre 
somente a complementaridade das seguintes bases: A-T e C-G? 
 Em suas pesquisas, Watson e Crick perceberam que a visualização do raio da dupla 
hélice (conhecido dos dados de raios-x) apontaria se uma purina sempre fizesse par (por 
pontes de hidrogênio) com uma base pirimídica. Watson e Crick concluíram que cada 
par de bases consistia em uma base púrica e uma base pirimídica, onde A-T realizam 
duas pontes de hidrogênio e G-C três pontes Esse pareamento responderia pela 
regularidade (A+G)=(T+C) observada por Chargaff, mas seriam previstos quatro 
possíveis pareamentos: T-A, T-G, C-A e C-G. Entretanto foi indicado que T só pareia 
com A, e C só pareia com G. Isto foi observado, pois se duas pirimidinas realizem pontes 
de hidrogênio o DNA apresentaria uma conformação muito fina e se duas bases púricas 
se ligassemo DNA seria muito grosso e, por fim, se uma purina interagisse com uma 
pirimidina a espessura seria compatível com os dados de raio X já obtidos. 
 Descobriram também que essas bases interagem pois são as que melhor se 
enquadram dentro da estrutura fornecendo uma base lógica para a regra de Chargaff. 
Outro fato importante sobre a complementaridade das bases é a orientação antiparalela 
das fitas de DNA propostas por Watson e Crick, que produziu o modelo mais convincente 
e os trabalhos posteriores com DNA-polimerases que produziram evidências 
experimentais de que as fitas eram realmente antiparalelas, um achado confirmado por 
análises de raios-x. As cadeias antiparalelas pareadas por bases são diferentes na sua 
composição, como exemplo temos uma cadeia com composição A3, T2, G1 e C3, onde 
sua fita complementar é igual a A2, T3, G3, e C1, que também se diferenciam na sequência 
quando a cadeia é lida na direção 5’-3’, onde é observada a equivalência de bases A-T 
e G-C no duplex. 
 
14) Discuta sobre a importância da complementaridade de bases? 
 O pareamento ordenado entre as bases púricas e pirimídicas presentes nas duas 
cadeias de polinucleotideos que formam a dupla hélice do DNA, ocorre de maneira 
rigidamente imposta pelo DNA, com cada base exposta se pareando apenas com sua 
base complementar, ou seja, se em uma cadeia temos a adenina (A), na outra cadeia na 
mesma posição teremos a sua base complementar, a timina (T) e o mesmo ocorre com 
a citosina (C) e a guanina (G). A complementaridade é possível graças às interações de 
pontes de hidrogênio existentes entre essas bases. É essa complementaridade que 
permite a molécula de DNA se organizar estruturalmente, onde cada um dos dois 
filamentos irá agir como um molde, para dirigir a montagem de bases complementares 
para reestruturar uma dupla hélice idêntica à original, e, além disso, permitir que haja a 
transmissão precisa da informação genética, através da replicação da fita de DNA. 
 
15) Discuta sobre a importância da replicação semi-conservativa do DNA? 
 No processo de replicação do DNA, a síntese das novas fitas tem como molde as 
fitas pré-existentes. Nesse processo, a dupla hélice do DNA é desfeita e a enzima DNA-
polimerase se liga as fitas simples de DNA expostas, criando uma nova fita 
 
 
 
 
complementar àquela pré-existente. Assim, ao término do processo, temos duas 
moléculas de DNA dupla hélice, sendo cada uma dessas moléculas composta por uma 
fita molde e uma fita recém-sintetizada. Por isso o termo replicação semiconservativa. 
Essa replicação semi-conservativa é importante para manter a identidade genética da 
espécie na integra nos processo em que há divisão celular em que uma célula-mãe 
origina duas células-filhas idênticas, garantindo, dessa forma a transferência das 
informações de célula a célula, caso contrario, metade da informação genética seria 
perdida no processo de divisão celular. 
 
16) Dada a sequência 5’-P AAAGCGCGTTTGCCC 3’-OH. Apresente a sequência 
complementar a essa sequência e a sequência do RNAm que seria transcrito a 
partir dessa sequência. 
 
Sequência da fita mãe de DNA: 5’-P AAAGCGCGTTTGCCC 3’-OH 
Seqüência da fita complementar: OH-3’ TTTCGCGCAAACGGG P-5’ 
Sequência do mRNA transcrito: 5’-P AAAGCGCGUUUGCCC 3’-OH 
 
 
17) Apresente (a mão) a estrutura e a organização de um gene eucarioto. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
18) O que é uma sequência palindrômica? Qual é a importância dessa sequência? 
 Sequências palindrômicas são regiões de DNA com repetições invertidas de 
sequências de bases tendo simetria dupla nas duas cadeias de DNA. Tais sequências 
são autocomplementares dentro de cada cadeia e, consequentemente, têm potencial 
para formar estruturas cruciformes (em formato de cruz) ou em grampo. Quando a 
repetição invertida ocorre dentro da cadeia individual de DNA, a sequência é denominada 
repetição de imagem especular, que não apresentam sequências complementares 
dentro da mesma cadeia e não formam grampos ou estruturas cruciformes. A 
importância de sequências palindrômicas no DNA consiste em sua participação no 
controle do metabolismo celular, uma vez que essas sequências podem interromper a 
expressão gênica. 
 
19) O que é a desnaturação e a renaturação da molécula de DNA? 
 Tanto a desnaturação quanto a renaturação do DNA estão, relacionados 
respectivamente ao aquecimento e resfriamento da molécula de DNA. A desnaturação 
ocorre quando soluções de DNA são submetidas a valores de pH extremos e 
 
 
 
 
temperaturas acima de 80ºC, sua viscosidade diminui drasticamente, indicando que o 
DNA sofreu uma mudança física. Da mesma forma que calor e valores de pH extremos 
desnaturam proteínas globulares, eles também causam desnaturação, ou fusão, da 
hélice dupla do DNA. 
 O rompimento das ligações de hidrogênio entre pares de bases e de bases 
empilhadas causam desenrolamento da hélice dupla para formar duas cadeias únicas, 
completamente separadas uma da outra pela molécula inteira ou de parte da molécula 
(desnaturação parcial). Já a renaturação da molécula do DNA é um processo rápido de 
uma etapa, contanto que um segmento helicoidal duplo de pouco mais de uma dúzia de 
resíduos ainda mantenha as duas cadeias unidas. 
 Quando a temperatura ou o pH retornam para a faixa em que a maioria dos 
organismos vivem, os segmentos desenrolados das duas cadeias espontâneas se 
enrolam, ou pareiam, para produzir um duplex intacto. Contudo, se as duas cadeias se 
separarem completamente, a renaturação ocorre em duas etapas. 
 Na primeira, relativamente lenta, as duas cadeias “acham” uma à outra por colisões 
aleatórias e formam um segmento pequeno de hélice dupla complementar. A segunda 
etapa é muito mais rápida, pois as bases não pareadas remanescentes vêm 
sucessivamente se apresentando como pares de bases, e as duas cadeias de unem, 
como se fosse o fechamento de um zíper, para formar a dupla hélice. 
 
20) Descreva a técnica de PCR (reação em cadeia da polimerase) e comente sobre sua 
importância. 
 A PCR (Reação em Cadeia da Polimerase) consiste em uma técnica em que um 
fragmento específico da molécula de DNA seja amplificado milhares de vezes em apenas 
algumas horas. A partir da PCR é possível obter-se cópias de uma parte do material 
genético em quantidade suficiente que permita detectar e analisar a sequência que é 
alvo do estudo. A reação explora função natural da enzima chamada de taq- polimerases, 
extraída da bactéria Thermus aquaticus, que é uma enzima termoestável, fato de imensa 
importância uma vez que a reação se processa em ciclos de diferentes temperaturas. O 
fato central que faz a PCR tão útil é que todo organismo vivo possui sequências de 
nucleotídeos no DNA que são únicas e específicas para cada espécie. 
 Esta reação permite a amplificação de qualquer sequencia de DNA coletada de 
amostras de materiais biológicos. Para a execução da técnica da PCR é preciso que se 
tenha conhecimento prévio da sequencia do ácido nucleico que se deseja amplificar, dita 
"sequencia alvo." A partir disto, desenham-se dois iniciadores ("primers") para dar partida 
ao processo de síntese em um local específico. Um "primer" serve para sintetizar a 
sequencia alvo no sentido 3’- 5’e outro para o sentido inverso isto é, 5’-3.’ O "primer" é 
uma pequena sequencia de nucleotídeos que hibridiza no início da sequencia alvo que 
se quer amplificar e da qual ele é complementar. Ao reconhecer o "primer," a polimerase 
sintetiza uma cópia complementar, obedecendo à informação contida na sequencia de 
DNA que será replicada (sintetizada) 
 
21) Descreva sobre as técnicas de Northern blot e Southern blot e comente sobre sua 
importância. 
O Southern blot é um método da biologia molecular que serve para verificar se 
uma determinada sequencia de DNA está ou não presente em uma amostra de DNA 
analisada. Isso é feito por meio do realcedo resultado de uma eletroforese em gel de 
 
 
 
 
agarose, conforme será descrito mais adiante. O método foi batizado com o nome de 
seu inventor, o biólogo britânico Edwin Southern, e isso fez com que outros métodos de 
blot fossem batizados com trocadilhos ao nome de Southern, por exemplo, Western blot 
e Northern blot. 
Método: 
Desnaturação 
O gel onde foi feita a eletroforese de DNA é tratado com uma solução alcalina 
(tipicamente contendo hidróxido de sódio) para promover a desnaturação da dupla fita 
do DNA, separando-a em simples fitas. A desnaturação é necessária porque o DNA nas 
etapas seguintes irá aderir à membrana e irá parear com a sonda. 
Transferência do DNA para uma membrana 
Uma membrana de nitrocelulose (ou, alternativamente, nylon) é posta sobre o 
gel. Uma pressão é aplicada uniformemente sobre o gel (tanto usando-se sucção, ou 
pondo-se sobre a membrana uma pilha de toalhas de papel com um peso em cima). Isso 
faz com que o DNA passe do gel para a membrana, onde ele se adere. A membrana é 
então aquecida (no caso da nitrocelulose) ou exposta a radiação ultravioleta (no caso do 
nylon) para permanentemente ligar o DNA à membrana. 
Tratamento com a sonda 
A membrana é agora tratada com uma sonda hibridizadora - que é uma molécula 
de DNA isolada cuja sequencia é conhecida e é idêntica, ou então complementar, àquela 
sequencia a qual se quer determinar a presença ou não na amostra (como as duas fitas 
da dupla hélice do DNA são complementares uma a outra, tanto faz escolher uma sonda 
que seja idêntica ou complementar à sequencia procurada). A sonda de DNA é marcada 
de tal forma que permita ser detectada a sua presença, essa marcação é normalmente 
feita incorporando-se a ela átomos radioativos ou ligando-se a ela corantes fluorescentes 
ou cromogênicos (substâncias incolores que produzem cor ao interagirem com um 
determinado meio). Em alguns casos, a sonda hibridizadora pode ser feita de RNA, em 
vez de DNA. 
Essa sonda irá parear com qualquer sequencia de DNA complementar a ela. 
Portanto se a sequencia procurada não estiver presente na amostra não haverá o 
pareamento. Então o excesso de sonda é lavado da membrana, e toda a sonda não 
hibridizada (não pareada) será removida. Depois disso, a presença ou não da sonda na 
membrana (e as posições onde ela está presente) é revelada por uma auto-radiografia 
em um filme de raio-x, ou pelo aparecimento de uma cor caso a marcação cromogênica 
tenha sido usada. 
Resultado 
 As manchas no Southern Blot mostram onde a sonda se hibridizou com a amostra. E 
conhecendo-se os pontos onde a amostra de DNA foi clivada, é possível então dizer em 
quais trechos a sequencia procurada está ou não presente. 
 O Northern Blot é uma técnica usada na pesquisa em biologia molecular para 
estudar a expressão gênica, ou seja, verificar se um determinado gene de um genoma é 
ou não transcrito em RNA e quantificar isso. Essa técnica tem tal nome devido à 
similaridade de seu procedimento com o Southern blot (batizada pelo biólogo britânico 
Edwin Southern; com a diferença chave de que, em vez de DNA, a substância analisada 
por eletroforese com uma sonda hibridizadora é RNA). 
 
 
 
 
 Uma diferença no procedimento (quando comparada com o Southern blot) é a adição 
de formaldeído no gel de agarose, que funciona como um desnaturante. Como no 
Southern blot, a sonda hibridizadora pode ser feita de DNA ou RNA. 
 Uma variação do procedimento conhecida como Northern blot reverso era 
ocasionalmente usada. Nesse procedimento, o ácido nucléico (que era fixado à 
membrana) era uma coleção de fragmentos de DNA isolados, e a sonda era RNA 
extraído de um tecido e marcado radioativamente. 
 
Referências Bibliográficas 
 
CAMPBELL, M. K.. Bioquímica. 3. ed. Porto alegre: Artmed, 752 p. 2000. 
 
TAIZ, L.; ZEIGER, E.. Fisiologia Vegetal. 3. ed. Porto Alegre: Artmed, 719 p. 2004. 
 
VOET, D.; VOET, J.; PRATT, W. C. Fundamentos de Bioquímica. Porto Alegre: Artes 
Médicas Sul. 2000.