A natureza química do DNA

http://www.dnaftb.org/images/15/15bio.jpg

A natureza química do DNA começou a ser desvendada depois de 1869, quando o cientista Friedrich Miescher estudou as moléculas grandes que denominou nucleínas. A partir disto outros cientistas confirmaram que as nucleínas eram ácidos e mudaram seu nome para ácidos nucleicos. Foi descoberto a existência de dois tipos de ácido nucleico: o ácido desoxirribonucleico (DNA) e o ácido ribonucleico (RNA). Em 1944, o DNA foi reconhecido por Oswald Avery , Colin Munro MacLeod e Maclyn McCarty como sendo o material genético da célula e, com isso, ganharam o prêmio Nobel de Medicina e Fisiologia em 1962. Segundo esses autores, a molécula de DNA é helicoidal, em forma de dupla hélice, apresentando duas fitas enroladas ao longo de um eixo. Cada fita é composta por uma sequência linear de nucleotídeos, cuja estrutura já era conhecida. Cada nucleotídeo do DNA equivale a uma molécula do açúcar desoxirribose, uma molécula de fosfato e de uma base nitrogenada, que pode uma purina ou uma pirimidina.

Existem dois tipos de ácido nucleico, esses são chamados de ácido desoxirribonucleico (DNA), e o ácido ribonucleico (RNA). O DNA é o principal constituinte dos cromossomos, onde estão localizados os genes. Esses (os genes) são segmentos da molécula de DNA responsáveis pelas características dos indivíduos.

http://galileu.esamadora.dyndns.org:81/elearning200809/file.php/46/page_10.h

O RNA participa principalmente do processo de síntese de proteínas, tanto o DNA como o RNA são formados por várias unidades que recebem o nome de nucleotídeos sendo que cada nucleotídeo é formado pela combinação entre três componentes, o fosfato, o açúcar (que no DNA é a desoxirribose e no RNA é a ribose ) e a base nitrogenada (que pode variar de nucleotídeo para nucleotídeo, os nucleotídeos são reconhecidos pela base nitrogenada que faz parte da estrutura deles). As bases nitrogenadas podem ser púricas (adenina e guanina) ou pirimídicas (timina, citosina e uracila).

O DNA é importante de diversas formas principalmente no aprimoramento dos serviços de aconselhamento genético podendo informar a um indivíduo se possui defeitos genéticos e se isso poderá ser transmitido hereditariamente, para o diagnóstico pré-natal de doença genética, para identificar pessoas com base no DNA ou Impressões digitais genéticas, para possíveis testes de paternidade e a resolução de problemas criminais como ,por exemplo, estupro, assassinato, roubo etc. Além disso, há a possibilidade de criar seres transgênicos através da manipulação do DNA. Tudo isso é possível por conta das técnicas da Engenharia Genética que cada vez mais desenvolve maneiras de manipular o DNA, algumas delas são: o mapeamento dos genes nos cromossomos e saber exatamente em qual cromossomo e em que lugar dele um gene se localiza, e o sequencial gênico que determina as sequências de bases nitrogenadas de um gene.

http://www.vce.bioninja.com.au/aos-3-heredity/molecular-biology-technique/dna-profiling.html

A natureza química do DNA começou a ser desvendada depois de 1869, quando o cientista Friedrich Miescher estudou as moléculas grandes que denominou nucleínas. A partir disto outros cientistas confirmaram que as nucleínas eram ácidos e mudaram seu nome para ácidos nucleicos. Foi descoberto a existência de dois tipos de ácido nucleico: o ácido desoxirribonucleico (DNA) e o ácido ribonucleico (RNA). Em 1944, o DNA foi reconhecido por Oswald Avery , Colin Munro MacLeod e Maclyn McCarty como sendo o material genético da célula e, com isso, ganharam o prêmio Nobel de Medicina e Fisiologia em 1962. Segundo esses autores, a molécula de DNA é helicoidal, em forma de dupla hélice, apresentando duas fitas enroladas ao longo de um eixo. Cada fita é composta por uma sequência linear de nucleotídeos, cuja estrutura já era conhecida. Cada nucleotídeo do DNA equivale a uma molécula do açúcar desoxirribose, uma molécula de fosfato e de uma base nitrogenada, que pode uma purina ou uma pirimidina.

Bibliografia: 

bio:volume único/Sônia Lopes, Sérgio Rosso--3. ed. --São Paulo: Saraiva, 2013
http://biologiaecienciascap.pbworks.com/w/file/fetch/54264627/biologia%20molecular.pdf
http://qnint.sbq.org.br/qni/visualizarTema.php?idTema=33
http://tragodefilosofia.blogspot.com.br/2010/07/historia-da-descoberta-da-estrutura-do.html
http://www.ufpe.br/biolmol/aula2_DNAestrutrep.htm

Feito por: Clara, Helena, Josué, Andressa e Leonardo.

Mutações Gênicas e Cromossômicas

Mutações Gênicas e Cromossômicas: Causas e consequências - Aula do dia 10/06.

O que é Gene?

Gene é um trecho da molécula de DNA que carrega a informação para cada característica do organismo codificada por sequências de bases que irão sintetizar proteínas específicas. Uma alteração nessa sequência de bases do DNA é denominada mutação, quando este processo ocorre podem surgir novas características no organismo.

As mutações são alterações permanentes e podem ocorrer devido a  um erro durante a duplicação do DNA ou por fatores ambientais, como radioatividade, raios UV, certos produtos químicos, dentre outros. A mutação é um evento raro, que pode ser tanto neutra, prejudicial ou vantajosa para um ser vivo. As mutações são classificadas como gênicas e cromossômicas.

• A herança genética é baseada na transmissão fiel dos genes de uma geração à outra por meio da reprodução.
• Estruturalmen­te, a informação contida em cada gene é dada por uma sequência de nucleotídeos da molécula de DNA - o material genético da maioria dos organismos.
• Assim, cada par de bases da dupla fita de DNA precisa ser copiada corretamente, para que a próxima geração continue expressando adequadamente todos os genes que compõem o seu genoma.
• Existem mecanismos - sistemas enzimáticos de revisão e de repardo de erros - que garantem a manutenção e a transmissão fiel da informação genética de geração em geração.

Mutações Cromossômicas 

As mutações cromossómicas ocorrem ao nível dos cromossomas, envolvendo alteração de grandes quantidades de genoma, por exemplo, em cromossomos ou até grupos destes. Podemos distinguir dois grandes grupos conforme a alteração seja qualitativa ou quantitativa, assim, as alterações podem ser estruturais quando afetam a estrutura de um ou mais cromossomas e podem ser alterações numéricas quando afetam o número de cromossomos.

Tipos:

- Duplicação: quando ocorre a presença de um pedaço duplicado do cromossoma, acarretando uma dupla leitura de genes. 

- Deleção: quando ocorre a perda de um pedaço do cromossoma, com a consequente perda de genes.

- Translocação: quando ocorre a troca de pedaços entre cromossomas não homólogos, provocando erros na leitura.

- Inversão: Não altera a proteína em termos genéticos. Ainda assim, é menos provável ocorrer justamente numa trinca de éxon.

As numéricas provoca alterações no cariótipo, ou seja, no número típico de     cromossomas da espécie. Podem ser de dois tipos:

O Aneuploidias– os erros envolvem apenas um determinado par de cromossomas.

1. Nuilossomia - sem os dois cromossomas

2. Monossomia - menos um cromossoma

3. Trissomia - um cromossoma a mais

4. Polissomia - dois cromossomas a mais

O Poliploidias- os erros multiplicam o conjunto de todos os cromossomas (indivíduos cujas células possuem múltiplos de n cromossomas, 3n, 4n).

Como Prevenir?

Muitas tentativas têm sido feitas para detectar precocemente algumas anomalias genéticas. Além das técnicas de aconselhamento genético, temos exames preventivos que são realizados na fase intra-uterina, como a amniocentese.

O aconselhamento genético consiste em transmitir ao casal as informações necessárias sobre os aspectos de malformações que podem ocorrer no recém-nascido. O aconselhamento indica a probabilidade esperada de ocorrer determinadas malformações.

A amniocentese é um exame no qual se recolhe o líquido amniótico para análise das células que se descamam do corpo do embrião, para se estudar o cariótipo.

Mutações Gênicas

Todos os dias as suas células produzem proteínas que contêm aminoácidos em uma certa seqüência. Imagine, por exemplo, que em um certo dia uma célula da epiderme de sua pele produza uma proteína diferente. Suponha também que essa proteína seja uma enzima que atue em uma reação química que leva a produção de um pigmento amarelo em vez do pigmento normalmente encontrado na pele, a melanina. Essa célula se multiplica e de repente aparece uma mancha amarelada em sua pele. Provavelmente essa proteína poderá ter sofrido uma alteração em sua seqüência de aminoácidos, tendo havido a substituição de um aminoácido por outro, o que acarretou uma mudança em seu mecanismo de atuação e, como conseqüência levou à produção de um pigmento de cor diferente. Agora, como a seqüência de aminoácidos em uma proteína é determinada pela ação de um certo gene que conduz à síntese do pigmento.

Tipos:

Substituição: Quando se altera uma base azotada, trocando por outra na cadeia de ADN, o RNAm não vai ter o mesmo codão, o que faz com que seja codificado um aminoácido diferente e consequentemente seja também formada uma nova proteína e ao mesmo tempo originada uma mutação.

Inserção: Quando se adiciona uma base azotada na cadeia de ADN, e em como todos os outros tipos de mutação, ao adicionar-se uma base, vai se alterar a sequência de RNAm alterando os aminoácidos que por sua vez alteram a proteína.

Deleção: Quando se apaga uma base azotada na cadeia de ADN, logo por consequente a sequência de bases do RNAm não vai ser a mesma, alterando também os aminoácidos e por sua vez a proteína formada.

Como se pode observar pela figura, o codogene GAA mudou para GAG, ocorrendo assim uma substituição do terceiro nucleótido. Embora tenha ocorrido uma mutação, a proteína produzida foi a mesma.

A ocorrência de mutações génicas é responsável por doenças como a anemia falciforme que é uma alteração do material genético que conduz à formação de uma hemoglobina anormal - hemoglobina S. Esta alteração ocorre através da substituição.

Como se pode verificar pela imagem, uma base azotada de timina é substituída por uma base azotada de adenina o que vai fazer com a mensagem do RNAm seja diferente, consequentemente forma-se uma proteína diferente. E assim origina-se uma hemoglobina anormal.

Fontes: 

http://educacao.globo.com/biologia/assunto/hereditariedade/mutacoes-genicas-e-cromossomicas.html

http://www.uel.br/pessoal/rogerio/genetica/respostas/pratica_04.html

https://sites.google.com/site/amigodomagrao/46

http://varios.jromao.com/mutacoes/mutacoes/mutacoes-cromossomicas

http://diariodebiologia12.blogspot.com.br/2011/03/mutacoes-genicas-e-cromossomicas.html

http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Citologia2/AcNucleico10.php

http://soraiabiogeo.blogs.sapo.pt/2506.html 

Imagens retiradas dos sites:

http://soraiabiogeo.blogs.sapo.pt/2506.html 

https://sites.google.com/site/amigodomagrao/46

Nomes: Sabrina Regina, Milena Affonso, Matheus, Rafael, e Isabela Leandro.

Nogueira, P. ; Unesp ciência, abril 2014, ano 5, nº 51, pág. 12 a 15.

Atualmente, as pessoas danificam cada vez mais sua traquéia (órgão que permite que o ar chegue aos pulmões), isso devido a acidentes, doenças respiratórias, e câncer. Caso isso ocorra esses pacientes devem ser submetidos a um procedimento denominado traqueostomia, no qual é inserido um tubo (cânula) a partir de uma incisão na traquéia,  por onde ocorre a captação do ar. Quando o paciente permanece por mais de quinze dias com a  cânula, há maiores chances de lesões na traquéia, que podem se tornar permanentes. Caso isso ocorra o paciente deverá respirar através da cânula para sempre, o que acarretaria em repetidas infecções pulmonares, tosse e dificuldades na fala.

Devido a esses problemas, algumas universidades do Brasil e do mundo, como a UNESP, iniciaram pesquisas a respeito da possibilidade de realizarem transplantes deste órgão. Por causa do risco de rejeição que pode ocorrer após este procedimento, esses testes são realizados em coelhos, nos quais as células tronco do doador são retiradas por um método biotecnologico, que faz com que pareça que o órgão transplantado foi gerado pelo próprio organismo do receptor, isso ocorre porque o organismo é "enganado" pelas células, e assim o sistema imunológico não o ataca.

Por mais que todo o processo exija várias etapas e seja muito complexo e cuidadoso, os coelhos que passaram por esse tipo de implante sobrevivem, no máximo, por 15 dias. Assim, ainda estão sendo feitas de maneira mais repetitivas algumas etapas do processo, para que futuramente isso possa ocorrer em pessoas.

Se contrapondo a todo esse processo nacional que ainda não conseguiu trazer seus resultados para um campo mais prático em humanos, em Barcelona médicos já fizeram o 1° transplante de traqueia em humanos, em 2008, em uma mulher de 30 anos com problemas respiratórios. O médico responsável pelo processo contou que usou a traqueia de um homem morto por hemorragia cerebral, e fez uma série de 25 lavagens para eliminar do órgão todas as células do doador e impedir uma certa rejeição da paciente que seria sua receptora. Graças a esse processo, feito repetidamente, esse é o primeiro caso em que não sera preciso outros métodos para evitar a rejeição do paciente, além de ser o primeiro transplante de traqueia do mundo.

Mesmo que nas pesquisas e experimentos brasileiros não existam resultados rápidos ou que interfiram na vida das pessoas de maneira direta, devemos dar crédito a biotecnologia, pois apenas a partir de impactos causados por essa área, foram promovidas várias inovações em diversos setores, como no tratamento de doenças, uso de novos medicamentos, dentre outras áreas que também são exploradas. 

Foto tirada de: http://www.jn.pt/PaginaInicial/Sociedade/Interior.aspx?content_id=1047103

Foto tirada de: 

http://www1.folha.uol.com.br/folha/ciencia/ult306u12993.shtml

Nomes: Isabela Leandro, Matheus de Oliveira, Rafael Wada, Sabrina Regina e Milena Affonso

WONG, K.; Scientific American Brasil; Maio 2014, Ano 12; nº 144; Páginas 34 à 39.

A CAÇA AO LONGO DA HISTÓRIA

  O texto trazido pela Scientific American Brasil em sua 144ª edição trata sobre as consequências que a caça de nossos ancestrais teve na formação do nosso corpo. É um texto muito interessante porque traz informações sobre como nosso corpo é assim, que ele se formou como uma forma de adaptação à vida de caçadores dos homens primatas.

  Um dos levantamentos mais interessantes trazidos pelo artigo é que o homem era um dos animais mais fracos biologicamente falando, porém um conjunto de características foi desenvolvido para suprir esta inferioridade, como a habilidade de correr por mais tempo, a criatividade, e o desenvolvimento de polegares e punhos firmes que possibilitavam um melhor manuseio de ferramentas. A seleção natural fez com que os humanos que adquirissem estas características sobrevivessem por mais tempo, porém isso não é tratado pelo  artigo.

  Apesar de o artigo ser muito bom e rico em informações importantes, faltou abordar, na opinião do nosso grupo, um pouco mais sobre como a caça interferiu nas relações sociais dos ancestrais humanos. O texto dedicou apenas um único parágrafo ao assunto: “O carnivorismo também teria mudado radicalmente a dinâmica social entre os ancestrais humanos, em especial, depois que eles começaram a abater presas maiores e que podiam ser compartilhadas com outros membros do grupo [...]”.

  Outro assunto que poderia ter sido melhor explorado ao longo do texto é como eram as ferramentas utilizadas na caça, como foram produzidas e quais outras além do dardo foram inventadas ao longo do tempo. Por exemplo, a partir da leitura do texto não se pode saber que estas ferramentas passaram a ser produzidas no período Paleolítico, e eram feitas de madeira ou de pedras rachadas, de modo que poderiam cortar os animais. O avanço no método de fabricação destas ferramentas possibilitou ao homem ancestral caçar um número ainda maior de animais e aumentar sua proteção.

 

http://www.suapesquisa.com/pesquisa/paleolitico.htm

Acessada em 03/06/2014 as 15:19

https://peregrinacultural.wordpress.com/2010/01/04/o-homem-da-idade-da-pedra-ja-demarcava-espacos-para-diferentes-atividades/

Acessada em 03/06/2014 as 15:22

http://www.educacionprimariaparapadres.com/moodle/mod/page/view.php?id=459

Acessado em 03/06/2014 as 15:23

  As imagens acima referem-se ao Período Paleolítico, quando a caça evoluiu devido à fabricação de ferramentas.

Feito por: André, Carlos Eduardo, Danilo, Henrique, Ian e Pedro S.

Caros leitores,

A partir dos conteúdos de genética e das discussões no curso de biotecnologia sobre temas que abordam questões como o projeto genoma, terapia gênica, clonagem, aconselhamento genético e diagnostico pré-natal, o filme “GATTACA a experiência genética” irá nos remeter a um momento de reflexão sobre até onde as descobertas científicas e as praticas de manipulação do DNA podem nos levar. Será que os conhecimentos científicos e a biotecnologia estão sendo benéficos para a nossa atual sociedade? Até que ponto isto é verdadeiro? Será que as revelações sobre o genoma humano serão realmente válidos para homens? Quais são as questões implícitas nestas descobertas? Estas e outras questões surgirão no decorrer do filme, pois, precisamos cada vez mais parar para refletir, questionar e saber até onde precisamos ir com a genética molecular.

Sinopse

Gattaca – Experiência Genética

Título original: (Gattaca)

Lançamento: 1997 (EUA)

Direção: Andrew Nicco;

Atores: Ethan Hawke, Uma Thurman, Jude Law, Gore Vidal

 Duração: 112 minutos

Gênero: Ficção Científica

Status: Arquivado

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Num futuro no qual os seres humanos são criados geneticamente em laboratórios, as pessoas concebidas biologicamente são consideradas “inválidas”. Vincent Freeman (Ethan Hawke), um “inválido”, consegue um lugar de destaque em corporação, escondendo sua verdadeira origem. Mas um misterioso caso de assassinato pode expor seu passado.

Perguntas:

11.      O filme começa com uma frase bíblica: “vejam a obra de Deus: quem pode endireitar  o que Ele fez torto?” Eclesiastes 7:13

“Não só acho que devíamos interferir na mãe natureza, como acho que é isso que Ele deseja”. Williard Gallin.

Pare e reflita sobre as frases mencionadas acima. Faça um comentário com argumentações a favor ou contra as mesmas.

Reflexão: Não podemos endireitar o que Deus fez torto, mas porem podemos interferir na natureza aperfeiçoando-a, como é dito na frase de Williard Gallin. Pois, como também é dito na bíblia, Deus fez o homem a sua própria imagem para que ele dominasse sob tudo aquilo que há na terra, então isso mostra que o homem tem direito de interferir na natureza e, modifica-la e aperfeiçoa-la. E por conta das interferências realizadas e que estão em andamento,  hoje a sociedade está em constante evolução.

22.      a) “O asseio é santificado”. Está frase é dita no filme por Vincent em seu ambiente de trabalho. Faça um comentário a respeito da mesma.

Comentário: Como é mostrado no filme, para Vincent era muito perigoso deixar uma célula ou qualquer resquício em seu ambiente de trabalho, na qual poderia ser extraído o seu material genético.   Vincent era um “invalido”, o que significa que foi gerado através da relação sexual, e já que na época que se passa o filme somente os “válidos”, aqueles que foram gerados através de concepção artificial, conseguiam cargos importantes na empresa, ele se passa por outro homem que era “válido”, para conseguir um alto cargo, e para isso Vincent adquire hábitos necessários para sustentar esta identidade, tais como esfoliação constante, limpeza dos objetos onde toca para eliminar ao máximo os resquícios do corpo "inválido" como fios soltos, unhas e pele.

             b) “O currículo são as minhas células”. Relacione essa frase com a questão da privacidade humana.

Relação: Como é mostrado no filme, as pessoas são escolhidas através do material genético, tirando a privacidade delas, já que não é necessário no ambiente de trabalho saber a genética da pessoa. No curriculum convencional, tem impresso os nossos trabalhos, onde estudamos, experiências etc. Nas células,  tem o DNA, onde ficam guardados os nossos dados, como somos, a cor dos cabelos, doenças que vamos ter etc. E saber do nosso “curriculum das células” pode excluir uma pessoa por ter probabilidade de ter alguma doença, e isso acaba fugindo do foco do trabalho, pois não convém misturar assuntos pessoais, sendo que o importante é saber se a pessoa faz o trabalho direito.

Glossário:

Eugenia:

           O termo Eugenia foi criado por Francis Galton (1822-1911), que o definiu como:

O estudo dos agentes sob o controle social que podem melhorar ou empobrecer as qualidades raciais das futuras gerações seja física ou mentalmente.

Alpinista social:

 É um termo que se refere a indivíduos que investem em relacionamentos com pessoas de maior poder aquisitivo com o objetivo de chegar as classes sociais mais altas e gozar de riqueza.

Asseio:

Limpeza, higiene, perfeição, apuro.

De forma simplificada: obtenção de células-tronco