Biologia Molecular E-book

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E-BOOK
BIOLOGIA 
MOLECULAR
BIOLOGIA 
MOLECULAR
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Vamos fazer história juntos!
O QUE É BIOLOGIA MOLECULAR?
O QUE ESTUDA A BIOLOGIA
MOLECULAR?
A Biologia Molecular é o estudo da Biologia em nível molecular,
com especial atenção ao estudo da estrutura e da função do
material genético e de seus produtos de expressão: as proteínas.
Sequenciamento do genoma de alguns organismos (incluindo o
ser humano);
 Terapia gênica;
 Vacinas Recombinantes;
 Plantas e animais transgênicos.
O homem começou a fazer uso da genética (Biomol) antes
mesmo de compreender alguns de seus conceitos:
Os animais mais vigorosos eram escolhidos para a reprodução,
assim como as melhores sementes eram selecionadas para o
plantio. 
O monge Gregor Mendel deduziu a presença de fatores
hereditários que eram propagados de forma estável de geração
a geração (características individuais).
Mendel propôs a existência de partículas ou fatores hereditários
nas células sexuais e previu o comportamento especial desses
fatores (genes), que deveriam se separar durante a formação
de gametas.
O surgimento da Biologia Molecular está atrelado
às contribuições de Mendel (1854-1864).
Famoso experimento com ervilhas foi
importante para compreender
que um organismo vivo transmite
suas informações hereditárias através
de um par de unidades elementares
da hereditariedade... os genes!.
O que são os GENES?
Genes são fragmentos de DNA
que codificam proteínas do
nosso corpo responsáveis pelas
nossas características.
O DNA foi 
primeiramente
isolado a partir do 
núcleo
de leucócitos, por
Friedrich Miescher, 
em
1869.
 
A presença de DNA 
em outros tipos de célula foi
comprovada nos anos
seguintes.
O Nucleotídeo é a unidade básica do DNA e RNA...
Então, o Nucleotídeo é formado por:
Grupo Fosfato + Pentose + Base Nitrogenada
A molécula formada pela união da pentose + a base
nitrogenada (sem o fosfato) é chamada de Nucleosídeo!
O DNA é formado a partir de subunidades simples, chamadas de
nucleotídeos.
NUCLEOTÍDEO X NUCLEOSÍDEO
O GRUPO FOSFATO
Um íon poliatômico constituído de um átomo de fósforo (P) e
quatro átomos de oxigênio (O).
AS PENTOSES
Tipos: Ribose Desoxirribose (Carboidrato ou Açúcar com 05
Carbonos).
 Diferem uma da outra pela presença ou ausência do grupo
hidroxila (OH) no Carbono 2' da pentose.
 É baseado nesta característica que os ácidos nucléicos recebem
o nome RNA (ribose) ou DNA (desoxirribose).
 A Desoxirribose é derivada de uma ribose que sofre a substituição
do grupo hidroxila na posição 2 por hidrogênio, resultando na
perda de um átomo de oxigênio.
 Purinas (púricas) são bases nitrogenadas compostas por dois
anéis heterocíclicos (de átomos de carbono e nitrogênio): um anel
pirimidínico, o qual encontra-se em fusão com um anel
imidazólico.
 Pirimidinas (pirimídicas) são bases nitrogenadas compostas de
apenas um único anel heterocíclico pirimidínico.
BASES NITROGENADAS
Adenina e Guanina são púricas! Formadas por dois anéis.
Citosina , Timina e Uracila são pirimídicas! Formadas por
um anel. Atenção: Uracila existe apenas no RNA!!!
C5’ – Liga a pentose ao 
grupo fosfato
C1’ – Liga a pentose a 
base nitrogenada
 Ligação entre a pentose e a base nitrogenada:
A ligação de uma base e o Carbono 1 (C 1') da pentose
é uma ligação covalente - LIGAÇÃO GLICOSÍDICA
 Ligação entre a pentose e o grupo fosfato:
LIGAÇÃO FOSFODIÉSTER
com a hidroxila ligada
ao C 5' da pentose
A molécula de DNA é, na verdade, formada por duas cadeias
polinucleotídicas, dispostas lado a lado...
Nucleotídeos são unidos por ligações fosfodiéster entre:
- Grupo fosfato (ligado ao carbono 5' da desoxirribose)
- Grupo hidroxila (OH), do carbono 3' da desoxirribose adjacente.
LIGAÇÕES DOS NUCLEOTÍDEOS
CADEIA POLINUCLEOTÍDICA
 O SENTIDO DA FORMAÇÃO 
DO DNA é 5' → 3'
O grupo hidroxila do 
carbono-3 da pentose do 
primeiro nucleotídeo se liga ao 
grupo fosfato ligado a 
hidroxila do carbono-5 da 
pentose do segundo 
nucleotídeo.
O SENTIDO DA FORMAÇÃO DO DNA
 Os nucleotídeos de uma cadeia polinucleotídica do DNA se
unem através de ligações de hidrogênio, com nucleotídeos de
outra cadeia polinucleotídica, dando forma à famosa estrutura de
dupla hélice!
Complementariedade de bases:
As ligações de hidrogênio se estabelecem
entre bases nitrogenadas complementares...
Guanina se liga a Citosina através de 3 ligações de H.
Adenina se liga a Timina através de 2 ligações de H.
COMPLEMENTARIEDADE DAS
BASES
FORMAÇÃO DO DNA
 As cadeias polinucleotídicas na molécula de DNA são
ANTIPARALELAS : 5’-3’ e 3’-5’
Uma das fitas tem a
 direção exata
da sua síntese (5'---3') 
enquanto
que a outra está invertida 
(3'----5')
 
As ligações de 
hidrogênio entre
bases complementares
 são
Estabelecidas de 
maneira estável
e precisa, por isso as fitas 
do DNA
ficarem em sentidos 
contrários.
COMPLEMENTARIEDADE DAS
BASES
• Regra de Chargaff
 Pirimidinas são menores que Purinas!
Porém, como a combinação é AT e CG. O tamanho é muito
semelhante...
Isso dá uma dimensão proporcional ao longo da molécula 
de DNA!
FORMAÇÃO DO DNA
Duas cadeias helicoidais de DNA,
enroladas ao longo de um mesmo eixo
 
Dupla hélice com rotação à direita
 
As duas fitas de DNA antiparalelas.
O DNA de um indivíduo contém 22% de GUANINA. Com base
nesta informação determine qual o percentual de cada uma das
outras bases:
G = 22% ----------- C= 22%
Somando 22%+22% = 44%
Resta 56% ---------- para 100%
Logo 56% dividido entre A-T.
A= 28% T= 28%
COMPLEMENTARIEDADE DAS
BASES
E O QUE É RNA?
Também é um ácido nucleico, conhecido como “cópia” do DNA,
são bem semelhantes. Defere-se do DNA em:
O RNA é constituído de apenas uma única cadeia polinucleotídica,
fita simples (não dupla);
O RNA apresenta a pentose ribose (em vez de desoxirribose);
O RNA não possui o nucleotídeo composto pela base timina. Em
seu lugar há o nucleotídeo formado pela base uracila.
DNA X RNA
ORGANIZAÇÃO GÊNICA
Forma como os genes estão dispostos na célula.
A organização gênica de Eucariotos é diferente dos Procariotos.
Eucariotos
Animal
Plantas
Fungos
Protozoários
Procariotos
Bactérias
PROCARIOTOS
Os procariotos apresentam apenas um cromossomo circular que
consiste de uma molécula de DNA associado a proteínas. Quando
condensada, essa estrutura forma uma massa que se localiza
aderida a membrana em alguns pontos, o nucleóide.
EUCARIOTOS
• Dupla Hélice:
Estrutura molecular do DNA: duas fitas ligadas por meio de
ligações de hidrogênio e em forma de hélice
• Cromatina:
Formada por DNA e proteínas denominadas HISTONAS
• Cromossomo:
Estado mais condensado do material genético
Nos Eucariotos o
DNA encontra-se
no núcleo da
célula.
A associação de DNA com histonas constitui a unidade estrutural
básica da cromatina eucariótica,
o nucleossomo!
O DNA fica associados a proteínas denominadas histonas, que são
ricas em aminoácidos básicos (carga positiva) com alta afinidade
por DNA. 
8 histonas + o DNA (forma de octâmero). O enovelamento de
nucleossomos produz fibras de 30 nm de espessura.
ORGANIZAÇÃO GÊNICA
EUCARIOTO X PROCARIOTO
Homo sapiens
Eucariotos apresentam genomas 
mais complexos que os procariotos!
• Número de genes estimado: 20.000-25.000
• Densidade gênica (reflete a distância entre os genes): um gene a
cada 127.900 pb.
Escherichia coli 
• Número de genes estimado: 4.300
• Densidade gênica: um gene a cada 1.000 pb.Genomas grandes, lineares, muitos genes!
Genomas pequenos, circulares, poucos genes!
DOGMA CENTRAL DA BIOLOGIA
MOLECULAR
A velocidade de síntese de um novo filamento de DNA em
humanos é de cerca de 3.000 nucleotídeos por minuto!
 
Em bactérias cerca de 30.000 nucleotídeos são adicionados a
uma cadeia de DNA nascente por minuto!
Diante desses fatos, fica claro que a maquinaria de replicação do
DNA deve funcionar de forma rápida e precisa.
REPLICAÇÃO DO DNA
SENTIDO DA REPLICAÇÃO → SEMPRE no sentido 5’→ 3’. A enzima
que adiciona nucleotídeos precisa de um terminal 3’OH livre para
adicionar novos nucleotídeos.
Estima-se que ocorra um erro por bilhão de nucleotídeos
incorporados após a síntese e correção dos erros durante e logo
após o processo de replicação do DNA.
Nosso DNA contém mais de 3 bilhões de pares de bases
nitrogenadas.
Por ser muito extenso o DNA é aberto em locais específicos
chamados Origens de replicação.
As origens de replicação formam “bolhas de replicação” que
avançam para os dois lados simultaneamente, as aberturas laterais
destas “bolhas” chamam-se forquilhas de replicação.
Pode-se dizer que a replicação do
DNA é bidirecional... A medida
que vão avançando elas vão se
encontrando até duplicar o DNA
inteiro.
A REPLICAÇÃO É SEMICONSERVATIVA
Durante a divisão celular é preciso que a replicação do material
genético ocorra de forma precisa de fidedigna, para isso, um
conjunto de proteínas denominado Replissomo, participam
diretamente do processo de replicação facilitando este processo.
A REPLICAÇÃO É SEMI-DESCONTÍNUA
Uma fita de DNA é formada continuamente no sentido da
abertura da forquilha de replicação.
A outra fita (oposta à abertura da forquilha) é formada por
fragmentos, os fragmentos de Okazaki.
Os comprimentos
dos fragmentos de
Okazaki são entre
1.000 a 2.000
nucleótidios de
comprimento em E.
coli e entre 100 a
200 em eucariontes.
É um relativamente pequeno fragmento de DNA (com um primer de RNA
no termino 5') criado na cadeia atrasada durante a replicação do DNA.
Principais Eventos da Replicação do DNA
Abertura (forquilha) e desenrolamento da fita dupla
Síntese da fita contínua (ou fita líder)
Síntese da fita descontínua (ou fita atrasada)
O sentido da síntese do DNA será sempre no sentido 5’→ 3'
A região Beta, logo
acima, orienta a
enzima quanto a direção
da replicação!
Logo abaixo temos a
região que faz
Correção de possíveis
erros!
FASES DA REPLICAÇÃO
Didaticamente, o processo de replicação do DNA pode ser
dividido em três etapas:
Iniciação, Alongamento e Terminação.
 TELÔMERO – São regiões terminais dos cromossomos de
eucariotos formadas por sequências bastante
conservadas e repetitivas (5’ TTAGGG TTAGGG TTAGGG TTAGGG
TTAGGG 3’).
 Para evitar o encurtamento dos telômeros a cada divisão celular
os segmentos de DNA perdidos são recuperados, o que depende
de um complexo enzimático chamado TELOMERASE
TRANSCRIÇÃO E TRADUÇÃO DE PROTEÍNAS
- A transcrição finaliza quando a RNA Pol encontra as regiões
terminadoras (códon de parada UAA, UAG, ou UGA), a RNA pol
paralisa a transcrição mas permanece ligada à fita dupla do DNA.
- Para haver o término da transcrição, haverá a formação do
grampo de terminação e a ligação ao fator Rho (proteína que
está logo atrás da RNA Pol, na presença dos códons de parada
finaliza a transcrição se ligando a enzima e a desligando do DNA).
TRANSCRIÇÃO DO DNA
- Após a síntese do RNAm, o mesmo sofre algumas alterações
para que seja funcional
 Cauda Poli A - Estabiliza a molécula de RNA; facilita transporte
e tradução.
 CAP5’ - Proteger o RNA da degradação enzimática; auxilia o
transporte do RNA do núcleo para o citoplasma.
TRANSCRIÇÃO
EUCARIOTO X PROCARIOTO
- Basicamente, a transcrição é o evento no qual o DNA sintetiza
RNA!
Transcrição do DNA: https://www.youtube.com/watch?
v=fynGKohVYHw
Fator Sigma: Habilita
a enzima reconhecer
a região promotora
dos genes.
3 TRADUÇÃO DE PROTEÍNAS
 Iniciado formalmente em 1990, O Projeto Genoma Humano foi
coordenado por 13 anos pelo Departamento de Energia do
Instituto Nacional de Saúde dos Estados Unidos junto com outros
18 Países.
 O projeto originalmente foi planejado para ser completado em
15 anos, mas o desenvolvimento da tecnologia acelerou seu final
para 2003.
 A data coincidiu com o aniversário de 50 anos da publicação da
estrutura do DNA por Watson e Crick que deu início a era da
biologia molecular.
 Foram sequenciados todos os genes e descrita a sequência
completa de todos os nucleotídeos que formam o DNA dos 23
pares de cromossomos humanos.
 Por limitações tecnológicas, cerca de 1% do genoma não pode
ser sequenciado por possuir muitas repetições de bases
nitrogenadas (centrômeros e telômeros).
 A maior parte do genoma humano parece não ser codificante e
existe provavelmente por razões estruturais e regulatórias.
As principais metas do Projeto Genoma Humano foram:
• Identificar todos os genes humanos;
• Determinar a sequência dos cerca de 3,2 bilhões de pares de
bases que compõem o genoma do Homo sapiens;
• Armazenar a informação em bancos de dados;
• Desenvolver ferramentas de análise dos dados;
• Transferir a tecnologia relacionada ao Projeto para o setor
privado.
PROJETO GENOMA
Resultados Obtidos:
• O genoma humano contem 3,2 bilhões de nucleotídeos;
• O tamanho médio dos genes é de 3.000 bases, mas varia muito,
sendo o maior deles o gene da distrofina com 2,4 milhões de
pares de bases;
• A função de cerca de 50% dos genes descobertos é
desconhecida;
• Sequências repetidas que não codificam proteínas constituem
mais do que 50% do genoma humano;
• Não são conhecidas as funções para as sequências repetidas,
mas elas ajudam a entender a estrutura e a dinâmica dos
cromossomos;
• Genes estão concentrados em áreas, ao acaso, ao longo do
genoma, com vastas sequências sem código para proteínas entre
eles;
• O cromossomo 1 (o maior do genoma humano) tem o maior
número de genes - 3.168 – e o cromossomo Y, o menor -344;
• Algumas sequências gênicas específicas foram associadas
com numerosas doenças e disfunções, incluindo câncer de
mama, doenças musculares, surdez e cegueira;
• Os cientistas localizaram, no genoma humano, milhares de
locais nos quais há diferença de apenas uma base. Essa
informação promete revolucionar o processo de encontrar
sequências de DNA associadas com doenças muito comuns
tais como disfunções cardiovasculares, diabetes, artrite e
câncer.
- Pequenas variações nas sequências de nosso DNA podem ter o
maior impacto na suscetibilidade de desenvolver ou não uma
doença e em nossas respostas a fatores ambientais como infecção
por micróbios, toxinas e drogas. Um dos tipos mais comuns de
variação de sequência é o polimorfismo de nucleotídeos únicos
(SNP – single nucleotide polymorphism).
SH - 99,9% dos genes são idênticos
ESTÃO RELACIONADOS: 
- Traços como cor da pele,
- Tipo sanguíneo
- Susceptibilidade a algumas doenças
- Diferentes respostas a agentes farmacológicos.
VARIABILIDADE GENÉTICA
MAPEAMENTO DA VARIABILIDADE HUMANA
Conceito de polimorfismo genético:É variação genética (sequência
de nucleotídeos) que ocorrem na população de forma estável (não
causa doença letal) encontrada em pelo menos 1% da população.:
- Alelos múltiplos em um mesmo locus = POLIMORFISMO
GENÉTICO.
- Diferentes versões de um gene em um determinado locus
gênico (cromossomos homólogos).
Tipos de Polimorfismo: 
- Polimorfismo de nucleotídeo único (SNP);
- Polimorfismos de Inserção ou Deleção
(Indels);
- Polimorfismos de Microssatélites (STR);
- Polimorfismos de Minissatélites (VNTR).
POLIMORFISMO
///////// /////////
POLIMORFISMO SNP
 Os cientistas acreditam que o genoma humano tem pelo menos
10 milhões de SNPs (Single nucleotide polymorphism), e eles
geram diferentes tipos de mapas desses sítios, os quais podem
ocorrer em regiões gênicas ou não gênicas.
 De fato, qualquer segmento de DNA humano de
aproximadamente 1.000 pb de comprimento, escolhido ao acaso,
contém, em média, apenas um par
de bases que é diferente entreos dois cromossomos homólogos
herdados dos pais (assumindo que os pais não tenham
parentesco).
- SH - 99,9% dos genes são idênticos
- A variação de 1% ocorre quase
totalmente nos SNPs (90%).
Origem:
- SUBSTITUIÇÃO: (Cerca de 66% são mutações por substituições
de uma citosina (C) por uma timina (T).
- DELEÇÃO
- ADIÇÃO
POLIMORFISMOS DE INSERÇÃO E DELEÇÃO
POLIMORFISMOS NO GENOMA HUMANO
(tanden = fragmentos idênticos que se repetem um atrás do
outro por centenas a milhares de vezes).
DNA REPETIDO em TANDEM ou em SÉRIES
- Apresenta um padrão no qual as sequências de 2 ou mais
nucleotídeos adjacentes se repetem.
- O número de repetições é variável o que causa densidades
diferentes;
- Portanto, há três tipos de repetições em tandem:
- DNA Satélite
- DNA Mini satélite - VNTRs
- DNA Micro satélite - STRs
////////// 
Exemplo de repetição em TANDEM:
MICROSSATÉLITES
Conhecidos como “short tandem repeat” 
(STR) = Repetições Curtas em séries
São "impressões digitais" do DNA do ser humano (DNA fingerprints);
usados para determinação de vínculo genético e em perícia
criminal.
Atualmente Microssatélites (STR) são as regiões do DNA mais
usadas na técnica de DNA fingerprinting. 
Alta Sensibilidade e Necessidade de Pouca Amostra.
MINISSATÉLITES: Repetições em série de número variável
O número de repetições em sequência pode variar, sendo
chamadas de VNTRs (Variable Number of Tandem
Repeats = Número Variável de Repetições em Sequência).
teste de paternidade:
O DNA NÃO É ESTÁTICO
- Mutações são a base da evolução, a fonte de toda variabilidade
genética.
- Criam os novos elementos (alelos) que irão ou não fazer parte do
conjunto genético de uma população.
- Diferentes da recombinação genética - que organiza a variação
previamente existente.
Dois Tipos de Mutações:
- Mutações Gênicas (altera a sequência no gene).
- Mutações Cromossômicas (altera a estrutura ou número de
cromossomos).
MUTAÇÕES
Mutações: Modificações na informação genética que resultam
em células ou indivíduos com alterações fenotípicas ou não.
- A maioria das mutações são deletérias, sendo normalmente
eliminadas pela seleção natural. Portanto, nem todas as mutações
se manifestam em um indivíduo.
Classificação das mutações quanto à origem:
Mutações espontâneas - baixa frequência.
 • Pareamentos errados durante a replicação entre timina e guanina e
entre citosina e adenina;
Mutações induzidas – maior frequência
 • exposição a agentes mutagênicos; maior frequência.
MUTAÇÃO GÊNICA PONTUAL
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//////
//////
//////
//////
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Anemia Falciforme:
Síndrome de X Frágil: 
MUTAÇÕES CROMOSSÔMICAS
 Durante a divisão celular, o material genético deve se dividir de
maneira precisa e fidedigna, para que as células filhas possuam
o mesmo material genético!
Alterações cromossômicas estruturais
Alterações Cromossômicas Numéricas
O que é epigenética? São alterações na mudança de expressão de
um gene sem modificações na sequência de bases do DNA.
 - Metilação do DNA
 - Modificação das histonas
 Metilação
 Acetilação
 Fosforilação
 - Silenciamento de RNA
 RNA interference (RNAi)
Agora que já sabemos o que é Polimorfismo e quais os tipos de
Mutações nos Organismos Vivos, vamos aprender o que é
Epigenética.
EPIGENÉTICA
O termo “epigenética” tem origem do grego, onde “epi” significa
“acima, perto, a seguir”, e estuda as mudanças nas funções dos
genes, sem alterar as sequências de bases da molécula de DNA.
– Síndrome do X frágil;
– Síndrome ICF (Imunodeficiências, Instabilidade centromérica e
Anomalias Faciais) (Mutações na DNA metiltransferase 3B
(DNMT3B));
– Genes de supressão tumoral em tumores;
– Deficiências de Imprinting genético;
– Envelhecimento;
– Doenças cardíacas;
– Diabetes;
– Hipercolesterolemia.
 - O silenciamento dos genes através de fenômenos epigenéticos
nem sempre acarreta problemas.
 - Exemplos de eventos em que isso ocorre:
1. Regulação da expressão gênica;
2. Proteção do genoma contra invasão de sequências de fora do
organismo, por exemplo DNA viral;
3. Processos neoplásicos.
EXAMES DE DNA
- Fins de identificação pessoal -> Avanços do século na área de genética;
- Determinar paternidade com confiabilidade;
- Disputas legais para fins de pensão alimentícia;
- Casos criminais;
- Casos médicos;
- Aconselhamento genético;
- Detecção de infecções.
TÉCNICAS E APLICAÇÕES BIOMOLECULARES
TÉCNICAS DE BIOLOGIA MOLECULAR
• Amostras de tecidos (p.ex. animais) devem ser colocadas em
álcool absoluto imediatamente após a coleta, e trocado após 24h;
• Amostras de partes vegetais devem ser lavadas e secadas com
sílica;
 - Importância Uso de DNA para estudos de natureza variada:
• Diagnóstico (sensível e específico);
• Medicina (estudo do câncer; identificação doenças);
• Processos evolutivos (filogenias, estudos populacionais);
• Genoma;
• Investigações de perícia, paternidade...
 - Uso de RNA para estudos de natureza variada:
• Transcrição Reversa do RNA (cDNA);
• Análises de expressão gênica;
• Northern (RNA), RT-PCR, construção de bibliotecas de cDNA.
• Para todas amostras congeladas em estoque, é preferível o
fracionamento em pequenas alíquotas para que o material não
sofra descongelamentos sucessivos, que poderiam contribuir
para a oxidação do tecido e para a degradação do DNA.
Extração de DNA/RNA
Extração de DNA/RNA:
 - Extração de DNA do Morango
1 - Selecionar 3 Morangos Maduros;
2 – Colocar os Morangos dentro de um saco plástico e macerá-los pressionando os
morangos com os dedos
até obter uma pasta quase homogênea. Transferir a pasta de morango para um Becker;
3 – Em outro Becker, misturar 150 mL de água quente (65 oC), uma colher de sopa de
detergente e uma
colher de chá de sal de cozinha. Mexer bem com o bastão de vidro, porém devagar para
não formar
espuma;
4 - Colocar cerca de 1/3 da mistura de água, sal e detergente sobre o macerado de
morango. Misturar
levemente com o bastão de vidro;
5 - Incubar em temperatura ambiente por 30 minutos. Mexer de vez em quando com o
mesmo bastão;
6 - Colocar uma peneira sobre um recipiente limpo e passar a mistura pela peneira para
retirar os pedaços
de morango que restaram;
7 - Colocar metade do líquido peneirado em um tubo de ensaio. Colocar apenas cerca
de 3 dedos no fundo
do tubo;
8 – Despejar delicadamente no tubo (pela parede do mesmo) , sobre a solução, dois
volumes de álcool.
NÃO MISTURAR COM A SOLUÇÃO. Aguardar cerca de 3 minutos para o DNA começar a
precipitar.
 - Quantificação do DNA
- O DNA possui leitura de absorbância em um comprimento de
onda na faixa de 260nm;
- Proteínas à Absorbância em comprimento de onda na faixa de
280nm;
- Razão 260/280nm mostra a pureza do DNA.
Após obtenção do DNA o que fazer?
REAÇÃO EM CADEIA DA POLIMERASE (PCR)
Amplificação in vitro de
uma sequência
específica de DNA
(*replicação in vitro)
///////
///////
01.
02.
03.
*
PCR Taq DNA Polimerase
 O nome Taq vem de Thermus aquaticus, a qual é uma bactéria
encontrada sobrevivendo a altas temperaturas em geisers no
Yellow Stone National Park. 
 Essa bactéria produz uma enzima DNA polimerase a qual
amplifica o DNA a partir do anelamento com os primers em
altas temperaturas.
*
Quantificação
Detecção de carga viral
Determinação do número de cópias de um gene
Análise da expressão gênica
- Aplicações:
PCR em tempo real
Qual o princípio da PCR?
Amplificação enzimática de uma sequência de DNA, explorando
sua capacidade de duplicação
 Os produtos amplificados por PCR podem ter as seguintes
utilidades/ aplicações:
 01. Detecção de deleções/ inserções determinadas pela geração de
produtos amplificados que apresentam alterações em seu tamanho.
 02. Detecção de mutações pontuais (substituição de bases),
conhecidas ou não, que geram polimorfismos genéticos podem ser
determinadas pelas ações das enzimas de restrição ou através do
sequenciamento.
 03. No diagnóstico pré-natal ou pré-implantacional
(particularmente para doenças herdadas).
 04. Na tipagem para transplantes de órgãos e susceptibilidade para
doenças auto-imunesespecíficas (detecção de polimorfismo para
HLA).
 05. No diagnóstico e prognóstico de doenças de ordem genética,
como câncer, através do estudo dos genes relacionados a essas
doenças.
 06. Na medicina forense (DNA fingerprint) 
 07. No diagnóstico de doenças infecciosas por agentes patogênicos
diversos.
A alta sensibilidade do método de PCR, bem como a sua
especificidade, nos permite amplificar uma sequência-alvo
mesmo a partir de amostras com baixo grau de pureza e de
quantidades mínimas de DNA, o que torna o método viável não
só para a pesquisa básica mas também para a pesquisa aplicada.
Aplicações da PCR
Controle de contaminação
- Fluxo laminar
- Separação de áreas
- Desinfecção frequente e luz ultravioleta
- Autoclavagem do material biológico
- Acondicionamento como lixo hospitalar
Processamento:
Técnica de Eletroforese
 Eletroforese em gel
Enzimas de restrição - Procedimento:
Aplicações das técnicas
///////////
BIOTECNOLOGIA
 Qualquer aplicação tecnológica que utilize organismos vivos ou
derivados destes para a obtenção ou modificação de processos e
produtos de interesse para a humanidade.
Engenharia genética=
Tecnologia de manipulação
do DNA, com alteração
genética de seres vivos.
 Disponível para os cientistas de todo o mundo, as sequências do
genoma humano constituem uma magnífica fonte de informação
biológica que serve de base para a pesquisa científica e descoberta
de inúmeras aplicações práticas.
- Testes Genéticos;
- Farmacogênomica (vacinas e diagnóstico);
- Genômica Microbiana;
- Avaliações de Risco;
- Terapia Gênica;
- Agropecuária (animais e plantas transgênicos);
- Aplicações Ambientais;
- Bio-arqueologia, antropologia, evolução e migração humana;
- Aspectos políticos e éticos.
Esta tecnologia permite estudar os
genes e os seus produtos,obter
organismos transgénicos e realizar
terapia génica.
/////////////////
/
 São pedaços de fitas de DNA com sequência conhecida marcadas
com radiação com corante luminescente que serve para localizar os
genes de uma geneteca.
Combate a Dengue usando a Biotecnologia
Etapas da produção da vacina:
BIOBALÍSTICA
 Técnica que consiste em disparar microprojéteis em alta
velocidade (1500 km/h), para introduzir DNA em tecidos in vitro.
SONDAS DE DNA
EDIÇÃO GENÔMICA
///////////////
///////////////
COVID - 19
Testes para COVID - 19:
- Adenovírus modificado
(vírus que carrega um
pedaço do material
genético do Sars-CoV-2)
instiga células do nosso
corpo a produzirem as
chamadas espículas.
 - Linhas de Pesquisa
1.Citogenômica Humana
2.Genética Evolutiva e de populações humanas
3.Identificação de genes e mutações relacionadas a doenças
geneticamente heterogêneas
4.Genética do Câncer
5.Aspectos psicológicos do Aconselhamento Genético
https://www.youtube.com/watch?v=65kkggIUwXQ
ATUAÇÃO EM BIOMOL
Aconselhamento Genético e Genômica Humana
Até a próxima!
Prof Taik Adrian
Até a próxima!
Prof Kaline Brito
E-book oferecido pelo 
Centro Educacional Sete de Setembro
 em parceria com a professora Kaline Brito para
o curso de "Biologia Molecular".
 
 
cessetembro