biologia molecular. historico 1600 1800 células, organelas 1900 genes e enzimas beadle e tatum,...
TRANSCRIPT
BIOLOGIA MOLECULAR
HISTORICO
1600 1800
Células,organelas
1900
Genes e enzimasBeadle e Tatum,
1940
DNA:depositário Avery, 1944
Dupla HéliceWatson e Crick, 1953
Descoberta domicroscópio
Fundação da genética (Mendel, 1866) e da evolução (Darwin, 1859)
Nucleína (Miecher, 1869)Cromatina (Flemming,1879)
Divisão Celular Sutton e Boveri,
1902
Fatores e fermentos Garrod e Bateson,
1909
Princípio transformante Griffiths, 1928
1950
Cepa Lisa (L) Camundongo morre
Camundongo sobrevive
Cepa rugosa (L)
Camundongo sobrevive
Cepa Lisa (L)inativada pelocalor
Cepa Lisa (L)inativada pelocalor Cepa rugosa (L) viva
+
Camundongo morre
O princípio transformante: Griffiths, F. 1928
Cepa Lisa (L)inativada pelocalor
Cepa rugosa (L) viva Camundongo morre
O princípio transformante: Avery O. 1944
O DNA é o depositário da informação genética
proteínas
RNA
polissacarídeos
lipídeos
DNA
Camundongo sobreviveCepa rugosa (L) viva
Neel, Beet, Pauling, e Ingram e a anemia falciforme, 1941-57
O problema dos bioquímicos
Identificar e caracterizar genes:a busca do gene perdido
Experimentos que levaram ao modelo da dupla hélice
Alexander Todd descreve que o DNAé um polinucleotídeo
Rosalind Franklin faz experimentos de difração de Raios-X que são “mostrados” a Watson
Esses experimentos sugerem uma estruturamagricela e helicóide, com duas fitas e um diâmetro com pirimidinas e purinas pareando
Experimentos que levaram ao modelo da dupla hélice
-hélice é descrita como aestrutura das proteínas
Experimentos que levaram ao modelo da dupla hélice
Erwin Chargaff se encontra com Watson e Crick e relata seus achados: as quantidades relativas de A e T são iguais e C e G também.
Resumo: DNA
Resumo: DNA
Evolução do conhecimento em biologia molecular desde a dupla-hélice
1950 1960
Hibridizaçãopor Sothern,1975
Genômica,1991
Dupla-hélice, 1953
Transcrição 1957
Replicação, 1958 DNA polimerase, 1961
Códigogenético, 1961
Regulação da expressão gênica,1961
DNArecombinante,1973
Sequencimento de DNA, 1975
Primeiro gene humano,1977
Insulina recombinante,1982
Transgênicos,1980
Bancos de armazenamento de dados 1971
PCR,1985
Enzimas de restrição,1971
Retrotranscrição, 1970
1970 1980 1990
Como nós podemos manipular o DNA?
1a etapa: purificação
Como nós podemos manipular o DNA?
2a etapa: visualização
Como nós podemos manipular o DNA?
2a etapa: visualização: eletroforese em gel
Como nós podemos manipular o DNA?
3a etapa: cortar e colar
GAATTC GGGCCC CTTAAG CCCGGG
Enzimas de restrição: tesouras moleculares
DNA Estranho
Fragmentos doDNA estranho “insert”
Plasmídio aberto,
Gene resistente à Ampicillina
Plasmídio circular,com “Insert”
Mistura com aenzima Ligase
LIGATION
Criação de moléculas recombinantes
isolar o DNA
- digerir com enzimas de restrição
- digerir os plasmídeos com a mesma enzima
- ligar as fitas de DNA e plasmidiais
Como clonar um gene?
Introduzir os plasmídeos recombinantes nas bactérias
- selecionar os plasmídeos
Como clonar um gene?
CLONAGEM CLONAGEM DA INSULINADA INSULINA
Insulina recombinante (Humulin)
-introduzir gene responsável pela produção de insulina dos seres humanos em bactérias (plasmídios)
-bactérias produzem insulina humana recombinante
-produção praticamente ilimitada e com custos muito baixos em comparação ao outro método
Transgênicos
Primeiro mamíferotransgênico: hormôniodo crescimento
Transgênico que reverteuo sexo
Tabaco com geneluminescente de bactéria
Identificação humana: teste de paternidade por DNA
Complementaridade pode ser usada parase fazer uma “pescaria molecular”
Hibridização por Southern
+ + + + + + + + + +
Pólo negativo- - - - - - - - - - - - - -
Poços
1. Separação do DNA fragmentadopor eletroforese em gel
2. Transferência do DNA fragmentado para um suporte sólido (filtro deNitrocelulose)
3. Hibridização com a sonda marcada
4. Lavagem do filtro para manterapenas a sonda hibridizada como fragmento de DNAespecifico
5. Exposição
a um filme de Raios-X
Teste de Paternidade
Paternidade
Inclusão
Exclusão
O que mudou na era genômica/Pós-genômica?
1
10
100
1000
10000
1970 1980 1990 2000
No
de g
enes
es t
u da d
o s
...escala!
Abordagem “ômica” de doenças complexas
Larga-escala
Sistemas automatizados BiomatemáticaBioinformática Bioestatística
Melhores ferramentas
Vacinas Testes genéticos Remédios
Reinvenção do dogma central da biologia molecular?
DNA RNA PTN
genoma transcriptoma proteoma
DNA na sociedade
DNA
TrangênicosDrogas
recombinantes: insulina, vacina
HBV
Medicamentosinteligentes
(dosagens pessoais)
Diagnóstico dedoenças
Teste de Paternidade
Projeto genoma: santo Graal
Árvore da vidaCódigo da vida
Manual de informações
Livro de receitas
Quando o DNA vira notícia(Massarani et al, C&A:26, 2003)
Informações sobre 751 notícias em 5 jornais diários brasileiros
Jun/2000- mai/2001Distribuição dos artigos por assunto
Mapeamento genético 78%
Associação entre genes e doenças ecomportamento 30%
Trangênicos 23,7%
Clonagem 13,7%Atitude da imprensa
Postura favorável 54%
favorável com ressalvas 5%
prós e contras 30,1%
Postura desfavorável 15,7%
A ideologia do DNA no século XX
Década de 60: dogma central após o modelo da dupla-hélice cria a idéia do DNA como um plano mestre da execução da vida
Década de 90: Genoma, aos invés do DNA apenas, reconstitui a o conceito de entendimento da planta dos seres vivos (blueprint)
Década de 20: hereditariedade e, em última análise, os (desconhecidos) genes definem as características do indivíduo das morfológicas as comportamentais.