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Biologia Molecular PCR – REAÇÃO EM CADEIA DA POLIMERASE Aplicações da PCR Diagnóstico; Medicina (estudo de câncer; identificação doenças); Processos evolutivos (filogenias, estudos populacionais); Genoma; Investigações forenses, paternidade. Tipos de amostra de DNA Sangue/saliva, Urina Sêmen Tecido Osso Cabelo Marcas e pontas de cigarro; Impressões em armas de fogo; Passos principais: Lise das membranas plasmáticas e nucleares; Degradação de proteínas; Purificação do DNA Lise de membranas e degradação de proteínas: Detergentes: CTAB, SDS, Sarcosil são os principais detergentes utilizados para ruptura da membrana Tampão tris-HCl – manter o pH em torno de 8 – inibem a ação de nucleases!!! Desnaturação das proteínas e eliminação dos polissacarídeos – 2-mercaptoetanol e polivinilpirrolidona (PVP) e polivinilpolipirrolidona (PVPP) RNAse – elimina o RNA Recuperação dos ácidos nucleicos: Clorofórmio: álcool isoamílico (24:1) Extração de lipídios, proteínas e polissacarídeos (inferior) DNA fase aquosa (superior). Precipitação dos ácidos nucleicos: Isopropanol Avaliação dos ácidos nucleicos por espectrofotometria UV Conservação de DNA Estocagem de DNA a temperaturas menores de -‐20 °C, evitando descongelamentos sucessivos; Detecção e amplificação in vitro de um fragmento específico de ácido nucleico. Técnica “inventada” em 1985 por Kary B. Mullis; 1969 – T. Brock e H. Freeze relataram a descoberta de uma nova espécie de bactéria – Thermus aquaticus – sobrevive na água a temperatura média de 75ºC; Várias enzimas isoladas desse microrganismo incluindo a primeira DNA polimerase termoestável – Taq DNA polimerase APLICAÇÕES DA BIOLOGIA MOLECULAR EXTRAÇÃO DO DNA CONCENTRAÇÃO DE DNA REAÇÃO EM CADEIA DA POLIMERASE –PCR COMPONENTES DA REAÇÃO: Amostra de DNA Primers: Oligonucleotídeos de cadeia simples com sequência complementar às sequências alvo do DNA (idealmente 20-24 nucleotídeos); DNTPs: (desoxirribonucleotídeos fosfatados) são responsáveis pela síntese de novas cópias do material a ser amplificado; MISTURA DE REAÇÃO: Enzima Taq polimerase: sintetiza a nova fita de DNA MgCL2 - cofatores necessários para a atividade da enzima Buffer: Solução tampão para estabilizar a reação; ETAPAS DA PCR: TERMOCICLADOR DESNATURAÇÃO - Abertura do DNA cadeia dupla (T=95ºC); ANELAMENTO – os primers se ligam ao DNA fita simples (Ta~50 a 65ºC); EXTENSÃO: Ativação da Taq polimerase e síntese da nova fita de DNA (T~75ºC); Repetição dos passos anteriores por 30-45 ciclos no máximo; Obtenção de 2nºciclos copias do fragmento alvo. Separa as moléculas (proteínas ou ácidos núcleicos) de acordo com o seu peso molecular; DNA e RNA possuem carga elétrica negativa → migram para o pólo positivo Brometo de Etídeo: corante fluorescente que se vai intercalar na dupla hélice de DNA e possibilitar a visualização dos fragmentos quando em exposição a luz UV; ( cuidado=> carcinógeno!) . ELETROFORESE EM GEL DE AGAROSE
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