Biologia molecular: mudanças entre as edições

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

A biologia molecular é a área da biologia que explica os fenômenos e eventos biológicos sob o ponto de vista molecular, com especial interesse no dogma central, ou seja, as interações entre DNA, RNA e proteínas bem como a regulação dessas interações. Ou seja, trata-se do estudo dos processos de replicação, transcrição,tradução e biossíntese, destas moléculas e suas implicações e significados aplicados em outros ramos da biologia tais como biologia celular, histologia,patologia, fisiologia, genética, ecologia, evolução.^[1] Trata-se de um campo de estudos amplo, que além de manter relações com as ciências biológicas anteriormente descritas também mantém relações com as áreas da química, da física e da informática, em especial a bioquímica e a biofísica e bioinformática.^[2]

Relação com outras ciências biológicas

Na biologia molecular são frequentemente combinadas técnicas e ideias provindas principalmente da microbiologia, genética, bioinformática, ecologia, evolução, 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).

Biologia Molecular é o estudo das ciências biológicas sob a ótica molecular, ou seja, as relações entre moléculas explicam os fenômenos biológicos. Primeiro se observa a existência de um fenômeno biológico e depois se busca explicar o seu mecanismo e causas de ocorrência de acordo com as relações entre moléculas (síntese, modificação, interações), em especial, das relações entre DNA,RNA e Proteínas. A biologia molecular guarda mais relação com as diversas ciências biológicas, tais como evolução, ecologia, genética, biologia celular.
Bioquímica é o estudo aprofundado das biomoléculas, em termos de função, estrutura, separação e purificação, reação e interação química. Primeiro se observa a molécula e então se busca explicar a molécula de acordo com as leis da química. A Bioquímica guarda mais relação as diversas ciências químicas (química orgânica, química inorgânica, físico-química por exemplo).
Genética é o estudo de como características biológicas são transmitidas de geração para geração (hereditariedade) através dos genes e suas modificações (mutações, recombinações entre outros), suas interações e expressões. Como um fenômeno biológico, pode ser explicada como uma cadeia de eventos celulares (biologia celular) e/ou moleculares (biologia molecular) e/ou químicos (bioquímica), sendo possível também ser explicada como uma cadeia de eventos probabilísticos (estatística).

Técnicas em biologia molecular

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

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]v

Eletroforese 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

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

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

Ousa 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

Referências

↑ (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
↑ (em inglês) Astbury, W. T.. Molecular Biology or Ultrastructural Biology ?. Nature 190, 1124 (1961) doi:10.1038/1901124a0
↑ Cox, Michael M.;Doudna, Jennifer A.;O’Donnell, Michael. Biologia Molecular: Princípios e Técnicas. Artmed, 2012 ISBN 8-536-32741-3
↑ Vanzela, André Luis Laforga; Souza, Rogério Fernandes de. Avanços da biologia celular e da genética molecular. UNESP, 2009. ISBN 8-571-39941-7
↑ 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

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

«Alcor em Portugal» (em português)

O Commons possui uma categoria com imagens e outros ficheiros sobre Biologia molecular

[cell2-1] (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

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-{{portal-biologia}}
+[[Imagem:Schematic relationship between biochemistry, genetics and molecular biology.svg|thumb|Esquema da relação entre a [[bioquímica]] (''biochemistry''), a [[genética]] (''genetics'') e  a biologia molecular (''molecular biology'').]]
-A '''Biologia Molecular''' é o estudo da [[Biologia]] em nível molecular, com especial foco no estudo da estrutura e função do [[Ácido nucleico|material genético]] e seus produtos de expressão, as [[proteínas]]. Mais concretamente, a Biologia Molecular investiga as interacções entre os diversos sistemas celulares, incluindo a relação entre [[DNA]], [[RNA]] e [[Síntese protéica|síntese proteica]]. É um campo de estudo alargado, que abrange outras áreas da Biologia e da [[Química]], em especial [[Genética]] e [[Bioquímica]].
-== Relação com outras ciências biológicas de nível molecular ==
+A '''biologia molecular''' é a área da [[biologia]] que explica os fenômenos e eventos biológicos sob o ponto de vista molecular, com especial interesse no dogma central, ou seja, as interações entre [[DNA]], [[RNA]] e [[proteína]]s bem como a regulação dessas interações. Ou seja, trata-se do estudo dos processos de  [[replicação]], [[Transcrição (genética)|transcrição]],[[Tradução (genética)|tradução]] e [[Biossíntese proteica|biossíntese]], destas moléculas e suas implicações e significados aplicados em outros ramos da biologia tais como biologia celular, histologia,patologia, fisiologia, [[genética]], ecologia, evolução.<ref name="cell2">{{en}}
-Na Biologia Molecular são frequentemente combinadas técnicas e idéias provindas da Genética, Bioquímica e [[Biofísica]] (veja a secção “Técnicas em Biologia Molecular”, mais abaixo). 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.
+ {{citar livro|último1 =Alberts |primeiro1 =Bruce |último2 =Johnson |primeiro2 =Alexander|último3 =Lewis |primeiro3 =Julian|último4 =Morgan|primeiro4 =David |último5 =Raff |primeiro5 =Martin |último6 =Roberts |primeiro6 =Keith |último7 =Walter|primeiro7 =Peter |título=Molecular Biology of the Cell, Sixth Edition |publicado=Garland Science |isbn=9781317563754 |páginas=1–10 |url=https://books.google.com/books?id=jK6UBQAAQBAJ}}</ref> Trata-se de um campo de estudos amplo, que além de manter  relações com as ciências biológicas anteriormente descritas também mantém relações com as áreas da [[química]], da física e da informática, em especial a [[bioquímica]] e a biofísica e bioinformática.<ref> {{en}} Astbury, W. T.. ''Molecular Biology or Ultrastructural Biology ?''. ''[[Nature]]'' 190, 1124 (1961) {{DOI|10.1038/1901124a0}}</ref>
-[[Imagem:EsquemaBiologiaMolecular.png|thumb|left|300px|Esquema correlacionando a Biologia Molecular como uma disciplina na interface da Bioquímica e da Genética]]
+== Relação com outras ciências biológicas ==
+Na biologia molecular são frequentemente combinadas técnicas e ideias provindas principalmente da  microbiologia, genética, bioinformática, ecologia, evolução,  bioquímica e [[biofísica]] (veja a secção “Técnicas em Biologia Molecular”, mais abaixo).
-A Bioquímica define-se, de uma forma geral, como o estudo das reacções 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 (genética)|transcrição]] e [[Tradução (genética)|tradução]] do material genético.
+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).
-Muito da investigação em Biologia Molecular é quantitativa; recentemente, muitos trabalhos têm sido feitos recorrendo-se à [[Bioinformática]] e [[Biologia Computacional]], e estes recursos tornaram o estudo da estrutura e função de [[genes]], ou Genética Molecular, num dos campos mais proeminentes em Biologia Molecular.<br style="clear:both;">
+* '''''Biologia Molecular''' é o'' estudo das ciências biológicas sob a ótica molecular, ou seja, as relações entre moléculas explicam os fenômenos biológicos. Primeiro se observa a existência de um fenômeno biológico e depois se busca explicar o seu mecanismo e causas de ocorrência de acordo com as relações entre moléculas (síntese, modificação, interações), em especial, das relações entre DNA,RNA e Proteínas. A biologia molecular guarda mais relação com as diversas ciências biológicas, tais como evolução, ecologia, genética, biologia celular.
+* '''Bioquímica''' é o estudo aprofundado das biomoléculas, em termos de função, estrutura, separação e purificação,  reação e interação química. Primeiro se observa a molécula e então se busca explicar a molécula de acordo com as leis da química. A Bioquímica guarda mais relação as diversas ciências químicas (química orgânica, química inorgânica, físico-química por exemplo).
+* '''''Genética'''''  é o estudo de como características biológicas são transmitidas de geração para geração (hereditariedade) através dos genes e suas modificações (mutações, recombinações entre outros), suas interações e expressões.  Como um fenômeno biológico, pode ser explicada como uma cadeia de eventos celulares (biologia celular)  e/ou moleculares (biologia molecular) e/ou químicos (bioquímica), sendo possível também ser explicada como uma cadeia de eventos probabilísticos (estatística).
-== Técnicas em Biologia Molecular ==
+== Técnicas em biologia molecular ==
+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.<ref>Cox, Michael M.;Doudna, Jennifer A.;O’Donnell,  Michael. ''Biologia Molecular: Princípios e Técnicas''. Artmed, 2012  ISBN 8-536-32741-3</ref>
-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:
+=== Reação em cadeia da polimerase ===
+{{Artigo principal|Reação em cadeia da polimerase}}
-=== Reacção 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 [[mutação|mutações]] pontuais ou para identificar um fragmento particular de DNA numa biblioteca de [[cDNA]].<ref>Vanzela, André Luis Laforga; Souza, Rogério Fernandes de. ''Avanços da biologia celular e da genética molecular''. [[UNESP]], 2009.  ISBN 8-571-39941-7</ref>v
-{{ver artigo principal|[[PCR]]}}
+=== Eletroforese em gel ===
+{{Artigo principal|[[electroforese em gel]]}}
-A [[PCR|reacção em cadeia de polimerase]], ou ''PCR'', é uma técnica de grande versatilidade que permite obter múltiplas cópias de um segmento de DNA. Resumidamente, o PCR permite que uma sequência de DNA seja copiada milhões de vezes, com ou sem introduzir especificamente alterações pretendidas nessa sequência. O PCR é usado para introduzir locais de restrição, para introduzir [[mutação|mutações]] pontuais ou para identificar um fragmento particular de DNA numa biblioteca de [[cDNA]].
+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.
-=== Electroforese em gel ===
+=== ''Southern blot'' ===
+{{Artigo principal|[[Southern blot]]}}
-{{ver artigo principal|[[electroforese em gel]]}}
+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.
-A [[electroforese 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 eléctrico aplicado. Na electroforese 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 electroforese em gel de acrilamida; também podem ser separadas segundo a sua carga eléctrica usando focagem isoeléctrica.
+=== ''Northern blot'' ===
+{{Artigo principal|[[Northern blot]]}}
-=== Southern 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''.<ref>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</ref>
-{{ver artigo principal|[[Southern blot]]}}
+=== ''Western blot'' ===
+{{Artigo principal|[[Western 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 electroforese 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 (radioactiva ou fluorescente). Após a hibridização, a membrana é lavada para remover sonda não ligada a DNA e obtém-se uma imagem através de autoradiografia 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.
+Ousa 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).
-=== Northern blot ===
+== Ver também ==
+* [[Microarranjo]]
+* [[Dogma central da biologia molecular]]
+* [[Genoma]]
+* [[Modelagem molecular]]
+* [[Proteoma]]
-{{ver artigo principal|[[Northern blot]]}}
+{{Referências}}
-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 altura certos genes estão a ser expressos em sistemas vivos. Neste processo, o RNA é separado numa electroforese em gel, transferido para uma membrana e detectado de forma similar ao DNA no Southern blot.
+== Bibliografia ==
+* 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
-=== Western blot ===
+== Ligações externas ==
+* {{link|pt|2=http://cryonics.com.pt |3=Alcor em Portugal}}
-{{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 electroforese em gel de poliacrilamida, na presença do [[detergente]] dodecilo sulfato de sódio (SDS).
+{{Biologia}}
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