DNA FINGERPRINT
No genoma humano existem sequências de DNA repetitivas que são reconhecidas e cortadas por determinadas enzimas de restrição. Estas enzimas dividem o DNA em fragmentos cujas dimensões e composição em nucleotídeos variam de pessoa para pessoa e reflectem as diferenças entre os alelos. Estas porções de DNA, sujeitos a electroforese, revelam um padrão de fragmentos de restrição que é único para cada indivíduo, funcionando como um “código de barras” genético.

Aplicações do DNA fingerprint
Investigação criminal, forense e histórica – a técnica permite partir de material biológico deixado num local (cabelo, sangue, esperma...) e compará-lo com o dos suspeitos; permite a identificação de cadáveres.Determinação de paternidade – a comparação das impressões digitais genéticas dos progenitores e do descendente permite excluir a paternidade ou confirmá-la com um elevado grau de certeza.

Fontes: http://missjohn260.blogspot.com/2008/02/dna-fingerprint.html ; http://www.cientic.com/tema_engenetica.html

VIDEOS SOBRE DNA FINGERPRINT

REACÇÕES DE POLIMERIZAÇÃO EM CADEIA

A reacção de polimerização em cadeia é um método de amplificação (de criação de múltiplas cópias) de DNA sem o uso de um organismo vivo, por exemplo, Escherichia coli (bactéria) ou leveduras. O método PCR é usado habitualmente nos laboratórios de investigação médica e biológica para uma variedade de tarefas, como a detecção de doenças hereditárias, que é a identificação de "impressões digitais" genéticas, a construção de árvores filogenéticas (árvores de relação entre espécies), a clonagem de genes, testes de paternidade, exames para detecção de agentes patogénicos.

APLICAÇÕES

O PCR encontra a sua principal aplicação em situações onde a quantidade de DNA disponível é reduzida. Em teoria, é possível amplificar qualquer DNA. Uma das principais aplicações do PCR é na medicina forense, onde pequenas amostras de DNA retiradas da cena de um crime (pedaços de cabelo, gotas de sangue ou saliva, pedaços de pêlo ou até mesmo a minúscula quantidade de DNA deixada numa impressão digital) são amplificadas para serem analisadas pelo método de fingerprint. O PCR também é utilizado em procedimentos científicos de Biologia Molecular como amplificação para gerar mutagénese, detecção de mutações ou preparação de fragmentos de DNA para clonagem (inserção em plasmídeos, por exemplo).

PROCEDIMENTO

A Reacção de polimerização em cadeia (PCR) é um método muito sensível de análise e por isso é realizado com muito cuidado para evitar contaminações que possam inviabilizar ou tornar erróneo o resultado. Em primeiro lugar, deve-se extrair o material genético da célula ou outro material a ser estudado (exemplo: vestígios de crimes) sem danificá-lo. Normalmente o material extraído é o DNA. Depois de extraído o DNA, a este é adicionada uma mistura que contém nucleotídeos e a enzima DNA polimerase. Na primeira etapa do ciclo a temperatura é elevada de 94 a 96°C por pouco tempo para que haja a separação da dupla cadeia de DNA (desnaturação). Na segunda etapa, a temperatura é reduzida entre 50 a 60°C, ligando-se alguns primers a zonas específicas da cadeia simples de DNA. Na última etapa do ciclo a temperatura é elevada a 72°C para que a enzima polimerase possa funcionar reconstituindo a dupla hélice do DNA, em seguida um novo ciclo é iniciado.

Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Rea%C3%A7%C3%A3o_em_cadeia_da_polimerase

VIDEO SOBRE REACÇÕES DE POLIMERIZAÇÃO EM CADEIA

MÚSICA SOBRE PCR - CURIOSIDADE

DNA COMPLEMENTAR
O DNA complementar (cDNA) é uma molécula de DNA obtida por complementaridade de bases apartir do mRNA que já sofreu processamento (sem intrões).
O processo de obtenção de cDNA é o seguinte:
- Isola-se uma molécula mRNA funcional das células.
- Adiciona-se transcriptase reversa e nucleótidos livres. A transcriptase reversa catalisa a síntese de uma cadeia simples de DNA a partir de um molde de mRNA.
- Junta-se uma enzima que degrada o mRNA que serviu de molde e DNA polimerase que catalisa a formação da cadeia complementar do DNA.

O cDNA pode ser inserido num vector (utilizando enzimas de restrição) contendo o promotor e sequências reguladoras e posteriormente inserido em bactérias. A utilização desta técnica facilita a produção de proteínas de seres eucariontes em bactérias uma vez que estas não possuem mecanismos de processamento de mRNA, isto é, em presença de um DNA original transcreveriam todo o gene, incluindo os intrões, obtendo-se proteínas diferentes das pretendidas.

Curiosidade: Todos os cDNA que se sintetizam a partir do RNA podem ser clonados em bactérias, originando uma biblioteca de cDNA, em que toda a informação (genes que se encontravam a ser transcritos – expressos – num dado momento), fica armazenada em bactérias por longos períodos de tempo, desde que sejam fornecidas todas as condições indispensáveis para a sua manutenção.

Fontes: http://biohelp.blogs.sapo.pt/2575.html%20;%20http://www.cientic.com/tema_engenetica.htmlhttp://www.cientic.com/tema_engenetica.html

DNA RECOMBINANTE
Segmentos de DNA de organismos diferentes são cortados pela mesma enzima de restrição e unidos pela enzima DNA ligase, produzindo dessa forma uma molécula híbrida, que é o DNA recombinante. Este DNA designa o resultado obtido a partir de pedaços de DNA de fontes diferentes ligados entre si. As vezes, o DNA provém de dois organismo diferentes, como é o caso do gene para insulina ligado ao DNA e da bactéria. Outras vezes, um pedaço de DNA de um organismo pode ser ligado a um DNA sintético produzido em laboratório pela junção de nucleotídeos na sequência desejada.
Para se conseguir DNA recombinante, é preciso cortar as moléculas de DNA que se quer recombinar e em seguida, "colar" suas extremidades. Para isso, os investigadores contam o DNA com ferramentas extremamente úteis chamadas enzimas de restrição. Estas enzimas são capazes de cortar uma molécula de DNA em locais bem específicos, ou seja, cada tipo de enzima de restrição reconhece apenas uma certa sequência de nucleotídeos e efectua o corte somente ao encontrar essa sequência na molécula de DNA.Cada bactéria tem as suas próprias enzimas de restrição e cada enzima reconhece apenas um tipo de sequência, independentemente da fonte do DNA.O esquema a seguir, explica melhor o fenómeno e demonstra a técnica de se enxertar um pedaço de DNA estranho (gene) num plasmídeo bacteriano. O gene a ser enxertado pode ser obtido de um animal, de uma planta ou ser preparado em laboratório. Note-se que tanto o plasmídeo como o pedaço de DNA a ser enxertado têm que ser submetidos à mesma enzima de restrição, que os cortará em regiões com a mesma sequência, de forma a aparecerem extremidades coesivas.

TÉCNICA DO DNA RECOMBINANTE
· “Abertura” da molécula de DNA do plasmídeo, num ponto específico, pela enzima de restrição;
· Isolamento de genes de interesse noutras moléculas de DNA “dadoras” recorrendo a enzimas de restrição do mesmo tipo;
· Junção do gene a inserir, do plasmídeo e de ligases do DNA;
· Ligação do gene ao plasmídeo formando-se o DNA recombinante;
· Introdução do plasmídeo recombinante em bactérias, que funcionam como células hospedeiras do novo gene;
· Produção da proteína desejada a partir do DNA recombinante.

Fontes: http://www.libertaria.pro.br/tdna_recombinante_intro.htm ; http://www.cientic.com/tema_engenetica.html

VIDEOS SOBRE DNA RECOMBINANTE

ENZIMAS DE RESTRIÇÃO
Em Engenharia Genética, a obtenção dos fragmentos de DNA que se pretende usar para criar, novas moléculas, baseia-se no uso das enzimas de restrição, que funcionam como "tesouras" capazes de clivar o DNA com precisão. Estas enzimas são endonucleases das moléculas de DNA, cortando-as em locais bem definidos. As enzimas de restrição reconhecem e actuam sobre sequências específicas de DNA, catalisando a destruição de uma ligação fosfodiéster entre dois nucleótidos consecutivos ligados a determinadas bases. Os nucleótidos entre os quais a enzima corta, ou seja, entre os quais promove a hidrólise, encontram-se no interior dessas mesmas sequências específicas de reconhecimento. As diferentes enzimas de restrição diferem entre si em termos da sua especificidade no que respeita à natureza e extensão da sequência de nucleóticos de reconhecimento, e à forma como cortam o DNA. Assim, podem reconhecer sequências específicas de quatro, seis ou oito pares de nucleótidos, presentes no DNA em cadeia dupla, cortando no interior dessas sequências. Um corte num fragmento de DNA por uma enzima de restrição gera dois fragmentos, sendo as extremidades resultantes coesivas. As extremidades coesivas apresentam um pequeno número de nucleótidos em cadeia simples, capazes de se associar por ligações por pontes de hidrogénio, com outra cadeia simples em que a sequência de bases seja complementar desta.

Fonte: http://www.e-escola.pt/topico.asp?id=279

VIDEO SOBRE ENZIMAS DE RESTRIÇÃO

ENGENHARIA GENÉTICA
A partir da década de 70 do séc. XX foi desenvolvido um Vasco conjunto de técnicas de análise e manipulação de DNA, com implicações éticas e sociais.
A engenharia genética baseia-se num conjunto de técnicas e ferramentas que permite a intervenção no genoma de um organismo construindo novos genomas por recombinação de segmentos genómicos de um mesmo ou de diferentes cromossomas.