Biologia molecular

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Esquema da relação entre a bioquímica (biochemistry), a genética (genetics) e a biologia molecular (molecular biology).

A biologia molecular diz respeito à base molecular da atividade biológica entre biomoléculas nos vários sistemas de uma célula, incluindo as interações entre DNA, RNA, proteínas e sua biossíntese, bem como a regulação dessas interações.[1] Trata-se de um campo de estudos amplo, que abrange áreas da química, em especial a bioquímica, e a genética.[2]

Relação com outras ciências biológicas de nível molecular[editar | editar código-fonte]

Na biologia molecular são frequentemente combinadas técnicas e ideias provindas da microbiologia, genética, bioquímica e biofísica (veja a secção “Técnicas em Biologia Molecular”, mais abaixo). Historicamente, a microbiologia exerceu um papel fundamental no desenvolvimento da biologia molecular, pois a maioria dos conceitos-chave e das técnicas de biologia molecular se originou a partir de estudos e experimentos realizados principalmente com bactérias, fungos e vírus (especialmente bacteriófagos, que são vírus que infectam bactérias). Não existindo distinções muito definidas entre as disciplinas mencionadas, pode-se considerar a biologia molecular na interface entre a bioquímica e a genética, como mostra o esquema abaixo.[1]

A bioquímica define-se, de uma forma geral, como o estudo das reações químicas em organismos vivos; a genética ocupa-se especificamente do estudo das consequências de diferenças no material genético nos organismos. A biologia molecular ocupa então um espaço próprio, mas relacionando conhecimentos dos dois campos, ao investigar os mecanismos de replicação, transcrição e tradução do material genético.

Muito da investigação em biologia molecular é relativamente recente, e muitos trabalhos têm sido feitos recorrendo-se à bioinformática e biologia computacional. Estes recursos tornaram o estudo da estrutura e função de genes, ou genética molecular, num dos campos mais proeminentes em biologia molecular.

Técnicas em biologia molecular[editar | editar código-fonte]

Muito do trabalho feito no âmbito da biologia molecular relaciona-se com a obtenção, identificação e caracterização de genes. Assim sendo, diversas técnicas têm sido desenvolvidas no meio da biologia aqui vão sendo citadas algumas.[3]

Reação em cadeia da polimerase[editar | editar código-fonte]

Ver artigo principal: Reação em cadeia da polimerase

A reação em cadeia de polimerase, ou PCR, é uma técnica de grande versatilidade que permite obter múltiplas cópias de um segmento de DNA. O PCR também é usado para introduzir locais de restrição e mutações pontuais ou para identificar um fragmento particular de DNA numa biblioteca de cDNA.[4]

Eletroforese em gel[editar | editar código-fonte]

Ver artigo principal: electroforese em gel

A eletroforese em gel é uma das principais ferramentas de trabalho em biologia molecular. Em geral, DNA, RNA e proteínas podem ser separados segundo o seu tamanho numa matriz usando um campo elétrico aplicado. Na eletroforese em gel de agarose, o DNA ou o RNA é separado fazendo a amostra migrar através de um gel de agarose. As proteínas são normalmente separadas segundo o seu tamanho usando eletroforese em gel de acrilamida; também podem ser separadas segundo a sua carga elétrica usando focagem isoelétrica.

Southern blot[editar | editar código-fonte]

Ver artigo principal: Southern blot

O Southern blot é uma técnica que permite obter informação sobre a massa molecular e a quantidade relativa de uma determinada sequência de DNA. A técnica, desenvolvida por Edwin Southern, é uma combinação de eletroforese em gel do DNA (este é frequentemente fragmentado por enzimas de restrição antes de fazer o Southern), transferência deste para uma membrana e hibridização com uma sonda marcada (radioativa ou fluorescente). Após a hibridização, a membrana é lavada para remover sonda não ligada a DNA e obtém-se uma imagem através de autorradiografia ou autofluorescência. A imagem obtida dá a(s) localização(ões) do DNA que liga a sonda, com a intensidade do sinal, dando uma medida relativa da quantidade de DNA que hibridiza.

Northern blot[editar | editar código-fonte]

Ver artigo principal: Northern blot

O Northern blot estuda o perfil de expressão de RNA mensageiro: onde, quando e quanto de determinado RNA mensageiro (correspondente à expressão de um determinado gene) está presente numa dada amostra. É uma das formas mais simples de determinar em que momento certos genes estão a ser expressos em sistemas vivos. Neste processo, o RNA é separado numa eletroforese em gel, transferido para uma membrana e detectado de forma similar ao DNA no Southern blot.[5]

Western blot[editar | editar código-fonte]

Ver artigo principal: Western blot

O Western blot usa o mesmo princípio do Southern blot e do Northern blot mas é aplicado a proteínas. Estas são separadas usando eletroforese em gel de poliacrilamida, na presença do detergente dodecilo sulfato de sódio (SDS).

Ver também[editar | editar código-fonte]

Referências

  1. a b (em inglês) Alberts, Bruce; Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Morgan, David; Raff, Martin; Roberts, Keith; Walter, Peter. Molecular Biology of the Cell, Sixth Edition. [S.l.]: Garland Science. pp. 1–10. ISBN 9781317563754 
  2. (em inglês) Astbury, W. T.. Molecular Biology or Ultrastructural Biology ?. Nature 190, 1124 (1961) doi:10.1038/1901124a0
  3. Cox, Michael M.;Doudna, Jennifer A.;O’Donnell, Michael. Biologia Molecular: Princípios e Técnicas. Artmed, 2012 ISBN 8-536-32741-3
  4. Vanzela, André Luis Laforga; Souza, Rogério Fernandes de. Avanços da biologia celular e da genética molecular. UNESP, 2009. ISBN 8-571-39941-7
  5. James D. Watson, Tania A Baker, Stephen P. Bell, Alexander Gann, Michael Levine, Richard Losick, Biologia Molecular do Gene; Artmed, ISBN 8-536-31228-9

Bibliografia[editar | editar código-fonte]

  • Matioli, Sergio Russo. Biologia molecular e evolução; Holos, 2001, ISBN 8-586-69927-6
  • Zaha, Arnaldo; Ferreira, Henrique Bunselmeyer; Passaglia, Luciane M. P.. Biologia Molecular Básica, 5ª ed.; Artmed, 2014 ISBN 8-582-71058-5

Ligações externas[editar | editar código-fonte]


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