Criando um novo organismo

As bactérias que são organismos procarioto, possuem um DNA principal e um pequeno DNA circular,o plasmídeo, com a capacidade de se duplicar independentemente do principal. Com o auxílio de uma enzima de restrição, é possível abrir o plasmídeo e introduzir nele um fragmento de DNA de outra espécie, que pode ser de uma célula humana e responsável por determinada proteína. Depois que recebe o novo fragmento de DNA, o plasmídeo torna - se um DNA recombinante, isto é, uma molécula formada pela união de duas ou mais moléculas de DNA não encontradas juntas na natureza, e é introduzida na bactéria, que controla a utilização da glicose pela célula.
Esse hormônio está ausente nos indivíduos portadores de diabetes, que, por isso, apresentam deficiência na utilização da glicose, com sérias consequências para a saúde.
Quando a bactéria se reproduz, o DNA recombinante também se replica, passando para as novas bactérias. Esse processo de produção de cópias idênticas de DNA é chamado de clonagem de DNA.
Antes da engenharia genética, a insulina utilizada pelos diabéticos era de origem suína e bovina, mas uma desvantagem desse processo é o tempo para produção e purificação do hormônio. Além de insulina, são produzidos diversos tipos de vacina, como a contra hepatite B, o interferon, que combate infecções virais, e outros medicamentos e fatores coagulantes para pessoas portadoras de hemofilia, doença genética em que faltam fatores que atuam na coagulação do sangue em caso de ferimento.

Referência: 

LINHARES, S. & GEWANDSZNAJDER, F. Biologia. São Paulo : Àtica. 1ª ed. 2011.

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Fique por dentro

Ao tratar um DNA com uma enzima de restrição, tal enzima "corta" o DNA em determinadas sequências,obtêm - se uma coleção de fragmentos com tamanhos diferentes, que podem ser separados uns dos outros.

Para isso, eles são colocados em uma espécie de gelatina (gel de agarose), e submetidos a um campo elétrico. Os fragmentos maiores em relação ao seu peso molecular,migram mais lentamente e os menores mais depressa. Forma- se ,assim, um conjunto de bandas, semelhante ao código de barras das embalagens de vários produtos. Esse processo é chamado de separação em gel por eletroforese.

Como cada indivíduo possui uma coleção característica, é possível determinar uma espécie de "impressão digital" ou um "código de barras" típico de cada pessoa.

Por isso esse exame é denominado impressão digital genética ou impressão digital do DNA.

Como é feito o teste de paternidade?

O exame identifica e compara várias regiões do DNA do(a) filho(a), da mãe e do suposto pai, já que metade dos padrões de DNA de uma pessoa é herdada da mãe e a outra metade, do pai. Durante o teste, os padrões do(a) filho(a) são, primeiramente, comparados com os da mãe. Os que não correspondem aos padrões maternos são, portanto, obrigatoriamente provenientes do lado paterno. Se o homem testado não possuir esses padrões em seu DNA, ele certamente não é o pai biológico.

Quando bem realizado, esse exame indica a paternidade com uma probabilidade de até 99,9999%.

Ele pode ser feito mesmo depois da morte do acusado pela exumação do cadáver ou pela análise do DNA de parentes (filhos,irmãos ou pais do falecido).

O exma de DNA permite também determinar o grau de parentesco entre populações de uma mesma espécie e entre espécies diferentes, pois, quanto mais parecidos forem dois indivíduos, maior será a semelhança entre os padrões de bandas.

Referências:

LINHARES, S. & GEWANDSZNAJDER, F. Biologia. São Paulo : Àtica. 1ª ed. 2011.

Postagem do Blog: Centro de diagnóstico Schmillevicth Class  

Disponível em: http://schmillevitch.com.br/conteudo/agenda/007.html 

Acesso em: 22/05/2015

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Tradução: Desvendando o alfabeto molecular

Tradução (clique aqui para visualizar o processo) é  o nome dado ao processo de síntese proteica. Para que esta ocorra é preciso uma fita de mRNA (RNA mensageiro), aquela produzido no processo de transcrição (clique aqui para saber mais sobre esse processo), uma molécula de tRNA (RNA transportador), o ribossomo e os aminoácidos (clique para conhecer).

No citoplasma fatores de iniciação ajudarão na montagem do ribossomo ponto de início (AUG) e a decodificação   da sequência de bases contida na molécula de mRNA será iniciada. 

O RNA transportador (tRNA) é o responsável por esta decodificação. O tRNA reconhecerá uma sequência especifica de bases,  um sítio de ligação de aminoácidos, e então um anticódon, sequência de bases específicas, se liga ao códon no mRNA e a molécula de proteína começará a ser sintetizada.  A síntese terminará quando fatores de liberação reconhecerem o códon de fim. 

Em células eucarióticas a transcrição ocorrerá no núcleo e a tradução no citoplasma, já em células procarióticas ambos processos ocorrerão no citoplasma e a tradução da proteína inicia-se antes que a transcrição termine. 

Para visualizar a diferença entre a tradução de Eucarioto e Procarioto clique aqui!!!

Se ainda tem dúvida clique aqui para conferir mais uma animação muito legal para complementar seu conhecimento!!!


Referências:

GRIFFITHS, A. J. F. Introdução à genética. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan. 9ªed. 2010.

MALACINSKI, G. M. Fundamentos de Biologia Molecular. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan. 4ªed. 2005.

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Transcrição em Eucarioto.

Por que a transcrição é mais complexa nos eucariotos?

Primeiro porque os genomas eucarióticos são maiores, dificultando localizar o inicio do gene.

Nos eucariontes, o RNA é produzido no núcleo, e os RNA que codificam proteínas devem ser transportados para o citoplasma para sofrer o processo de tradução.

  

Diferente de procariotos que possuem apenas uma RNA polimerase, eucariotos possuem 3 RNA polimerases:

• RNA polimerase I (localizada no nucléolo e produz o rRNA);

• RNA polimerase II ( produz o mRNA)

• RNA polimerase III (produz o tRNA e o rRNA 5S)

Inicio da transcrição em eucarioto 

Sequência de uma fragmento de DNA de eucarioto 

O promotor de eucariotos localiza-se na região chamada de TATA Box (TATAAAA). O TATA Box esta situado a -30 do gene.

    

As RNA polimerases de eucarioto necessitam de fatores gerais de transcrição para se ligarem a está região promotora e recrutar a RNA pol. para dar iniciar a transcrição.

   

Fatores de Transcrição reconhecem e iniciam a transcrição em sequencias de promotores especificas.

    

       Fatores de transcrição em eucariotos

Alongamento, processamento e termino da transcrição em eucariotos 

O alongamento ocorre da mesma forma que em procarioto, então vamos relembrar?

A RNA polimerase se liga ao promotor, com isso a RNA-pol. desenrola o DNA a sua frente e enrola o DNA que está atrás do sitio de transcrição,ocorrendo a incorporação de rNTPs (bases nitrogenadas).Esse processo recebe o nome de bolha de transcrição.

      

O que difere nesse processo de alongamento é que ainda em síntese o RNA sofre processamento das pontas 5' e 3'.

      

Em eucariotos a transcrição e a tradução ocorrem em compartimentos separados, assim o processamento permite que o RNA possa ser “maturado” transportado para o citoplasma e antes que seja traduzido. 

O RNA sofre 3 tipos de modificações no núcleo antes de ser exportado para o citoplasma onde será traduzido.  O RNA antes de ser modificado é chamado de “transcrito primário”.

A primeira modificação que ocorre no transcrito primário é a adição de um CAP na porção 5’P do RNA mensageiro. A função do CAP e proteger o RNA de degradação por enzinas do citoplasma, aumentando o tempo de vida do RNA.

 A segunda modificação é a adição de uma cauda Poli(A) na extremidade 3’ do transcrito primário. A cauda Poli(A) é a adição de cerca de 200 nucleotídeos de adenina(A) no final do RNA mensageiro (mRNA)  na extremidade 3’.  A função da cauda Poli(A) também e aumentar o tempo de vida do mRNA, porque as enzinas presentes no citoplasma terão que degradar 200 nucleotídeos antes de começar a degradar o mRNA.

Curiosidade

O processamento de RNA aumenta consideravelmente o tempo de vida do mRNA,  em células de mamífero pode chegar a 10 horas de vida.

Os genes de eucariotos possuem regiões codificantes e não codificantes.  As regiões codificantes do RNA mensageiro são chamadas de exons, as não codificantes são chamadas de íntrons. Essas regiões não codificantes estarão presente no RNA quando ele for transcrito e precisam ser removidas.

Assim acontecem a atuação de enzimas que cortam os íntros e reorganizam os exons no RNA mensageiro.  

Agora o RNA mensageiro está pronto para sair do núcleo e ser traduzido no citoplasma. 

Referencias:

GRIFFTHS, A J. F. Introdução à Genética, 9ª edição., Rio de Janeiro-RJ. Ed. Guanabara Koogan, 2009.

MALACINSKI, George M. Fundamentos de Biologia Molecular. 4ª edição. Rio de Janeiro. Ed.Guanabara Koogan, 2005.

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Transcrição em Procarioto

A transcrição em procarioto acontece seguindo três passos: inicio, alongamento e término.

Inicio da transcrição

          

Como a RNA polimerase encontra o ponto certo de inicio para começar a síntese já que o DNA e grande?

A síntese do RNA começa em regiões do DNA chamadas de regiões promotoras, representada na imagem acima pela cor vermelha, regiões que contem  sequências reconhecidas pela RNA polimerase.

A RNA polimerase de procariotos é uma holoenzima, ou seja, uma enzima composta por varias subunidades proteica, conhecidos com fatores de transcrição.

Os promotores em procariotos geralmente localizam-se na região –10 e –35 do início da transcrição, essa regiões também são conhecidas com TATA box(-10)  e TTGACA (–35).

O inicio da transcrição começa quando o fator sigma (δ), que é um fator de transcrição associado a RNA- polimerase,  reconhece e se liga na região TATA Box e a região -35.

Após o todo o complexo da holoenzima se posicionar na região TATA Box e -35, o fator sigma se desprende do conjunto de enzimas, fazendo com que a RNA polimerase(RNA-pol ) comece a síntese.

Alongamento

 A RNA polimerase se liga ao promotor, com isso a RNA-pol desenrola o DNA a sua frente no sentido a ponta 3’ e enrola o DNA que está atrás do sitio de transcrição  na ponta 5’ já transcrito. Esse processo recebe o nome de bolha de transcrição.

Término

O término ocorre quando a RNA polimerase encontra a sequencia de termino, assim o complexo  de  transcrição é liberado da extremidade 3’ e há liberação da molécula de RNA. 

        

Referencias:

GRIFFTHS, A J. F. Introdução à Genética, 9ª edição., Rio de Janeiro-RJ. Ed. Guanabara Koogan, 2009.

MALACINSKI, George M. Fundamentos de Biologia Molecular. 4ª edição. Rio de Janeiro. Ed.Guanabara Koogan, 2005.

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