2° Ano E Biologia Profa Solange
Período para entrega: Até 11/11/2020
Unidade Temática: DNA- Tecnologias de Manipulação do DNA/ Biotecnologia
Instruções:
1- Assistir a vídeo aula (Khan Academy,USP-UNIVESP,BIOLOGIA MOLECULAR EM 3D), link disponibilizado abaixo.
2- Fazer a Leitura e Interpretação de Texto.
3- Responder a atividade: Exercícios de Fixação.
4- Postar no Blogger e enviar para o e-mail da professora: solangestandbyme@gmail.com
https://youtu.be/5YlfZwzRPa4
https://youtu.be/B2KLuzD_suQ
https://youtu.be/ewt3k_C4JbQ
Biologia molecular
A biologia molecular é a área da biologia que busca estudar os organismos do ponto de vista molecular, focando principalmente na base para todos organismos, os ácidos nucleicos, que formam RNAs e DNAs que posteriormente dão origem à proteínas. Nascida da junção dos ramos da genética, da bioquímica e da biologia celular, a biologia molecular é um campo que visa entender os fenômenos biológicos e como estes se relacionam com o material genético do organismo. Mais especificamente, ela estuda os processos de replicação, transcrição e tradução do material genético e a regulação destes processos.
Este ramo da biologia nasceu dado os avanços na ciência que graças à técnica de cristalografia por raio-x, permitiu com que o DNA fosse “visto” pela primeira vez. Juntando este conhecimento com o conhecimento de hereditariedade, descritos previamente por Mendel e desde então, novas observações, de que este DNA seria o responsável por carregar as informações relacionadas à hereditariedade, os cientistas viram a importância e a necessidade de se entender melhor esta molécula complexa que estava dentro dos núcleos de nossas células.
A partir de técnicas bioquímicas mais simples e principalmente relacionadas a microbiologia, até técnicas mais avançadas, a biologia molecular se desenvolveu e foi ganhando cada vez mais complexidade. Hoje é muito comum que as técnicas sejam acompanhadas de análises bioinformática e técnicas cada vez mais computadorizadas devido ao aumento do volume de informações e dados gerados.
No geral as técnicas relacionadas à biologia molecular, têm foco na obtenção, identificação e caracterização do material genético. As principais técnicas que são a base da biologia molecular são:
PCR – Reação em cadeia da polimerase
Esta técnica consiste em aumentar a quantidade de determinado fragmento de DNA, a partir de uma única cópia. Utilizando-se da enzima polimerase, submetendo a específicos ciclos de temperatura e dado os reagentes necessários, é possível obter-se grandes quantidades de cópias de um fragmento gênico. Além disso, também através do uso da polimerase, dado outros reagentes necessários também é possível realizar o sequenciamento genético de dado material. É uma técnica muito usada e muito importante não só para diversos ramos da ciência, como também nas tecnologias forenses.
Eletroforese em gel
A partir da construção de géis de agarose ou acrilamida, cuja a concentração é conhecida, e da aplicação de uma corrente elétrica é possível separar fragmentos de DNA, RNA ou proteínas em razão de seus tamanhos e cargas elétricas. Cada separação tem um nome e um protocolo específico (Southern blot – géis usados para separar DNA; Northern blot –géis usados para separação de RNA; Western blot – géis usados para separação de proteínas), mas todos utilizam o mesmo princípio.
Clonagem molecular
Através do uso da polimerase também é possível introduzir sequências específicas no DNA de interesse, e estas sequências, podem servir como base para a técnica de clonagem. Utilizando-se da presença de um sítio de clonagem conhecido (sequencias de DNA palindrômicas que representam locais de clivagem para algumas enzimas) juntamente com a enzima específica, é possível fragmentar o DNA em regiões de interesse. A partir dos fragmentos de interesse, associado a técnica de PCR e/ou sequenciamento, é possível obter grandes quantidades do respectivo fragmento.
A partir destas técnicas mais fundamentais, têm-se a derivação de novas técnicas que visam otimizar e/ou aumentar a quantidade de informações obtidas. No entanto todas as técnicas e utilizações da biologia molecular têm como base o dogma central da biologia molecular: O DNA codifica a produção de RNA, através do processo chamado transcrição. Este por sua vez, codifica sua informação para proteínas, através do processo chamado tradução. E esta é a forma final da informação, pois não pode codificar nem outras proteínas, nem voltarem aos passos de RNA e DNA. Como dito por Crick, cientista que propôs o dogma “once information has passed into protein it cannot get out again”, ou seja, ‘uma vez que a informação chegou na forma de proteínas, não pode retornar’.
Referências:
Weaver, Warren (6 November 1970). "Molecular Biology: Origin of the Term". Science. pp. 581–582. doi:10.1126/science.170.3958.581-a. Retrieved 31 December 2016.
Weaver, Warren (6 November 1970). "Molecular Biology: Origin of the Term". Science. pp. 581–582. doi:10.1126/science.170.3958.581-a
Crick F (August 1970). Central dogma of molecular biology. Nature 227 (5258): 561–3.
Exercícios de Fixação
“No Brasil, foram plantados 40,3 milhões hectares com sementes de soja, milho e algodão transgênicos em 2013, com um crescimento de 10% em relação ao ano anterior. Esse desempenho levou o Brasil a consolidar a posição conquistada em 2009, o de segundo lugar no ranking de área plantada com transgênicos no mundo, ficando atrás apenas dos Estados Unidos”.
Sobre o assunto, assinale o que for correto.
2: O milho transgênico é produzido a partir da manipulação do milho original, com a transferência, para este, de um gene de interesse retirado de outro organismo de espécie diferente. A característica de interesse será manifestada em decorrência
a) do incremento do DNA a partir da duplicação do gene transferido.
b) da transcrição do RNA transportador a partir do gene transferido.
c) da expressão de proteínas sintetizadas a partir do DNA não hibridizado.
d) da síntese de carboidratos a partir da ativação do DNA do milho original.
e) da tradução do RNA mensageiro sintetizado a partir do DNA recombinante.
3: A estratégia de obtenção de plantas transgênicas pela inserção de transgenes em cloroplastos, em substituição à metodologia clássica de inserção do transgene no núcleo da célula hospedeira, resultou no aumento quantitativo da produção de proteínas recombinantes com diversas finalidades biotecnológicas. O mesmo tipo de estratégia poderia ser utilizado para produzir proteínas recombinantes em células de organismos eucarióticos não fotossintetizantes, como as leveduras, que são usadas para produção comercial de várias proteínas recombinantes e que podem ser cultivadas em grandes fermentadores.
Considerando a estratégia metodológica descrita, qual organela celular poderia ser utilizada para inserção de transgenes em leveduras?
a) Lisossomo.
b) Mitocôndria.
c) Peroxissomo.
d) Complexo golgiense.
e) Retículo endoplasmático.
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