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Biologia molecular: mudanças entre as edições
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[[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'').]]
[[Imagem:EsquemaBiologiaMolecular.png|thumb|260px|Esquema correlacionando a Biologia Molecular como uma disciplina na interface da Bioquímica e da Genética.]]


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 [[Química]], em especial [[Genética]] e [[Bioquímica]].<ref>W. T. ASTBURY, ''Molecular Biology or Ultrastructural Biology ?'' , Departamento de Estrutura da Biologia Molecular, [[Universidade de Leeds]]. Nature 190, 1124 (1961) {{DOI|10.1038/1901124a0}} {{en}}</ref>
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}}
{{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>


== Relação com outras ciências biológicas de nível molecular ==
== Relação com outras ciências biológicas ==
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, BATATAS,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 Bioquimica e a Genética, como mostra o esquema abaixo.<ref>Keith Roberts, Martin Raff, Bruce Alberts, Peter Walter, Julian Lewis e Alexander Johnson, ''Molecular Biology of the Cell''; Garland Science; 5 edição (2007), ISBN 0-815-34105-9 {{en}}</ref>
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 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.<br>
* '''''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>Michael M. Cox, Jennifer A. Doudna, Michael O’Donnell, ''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 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>


=== Reacção em cadeia da polimerase ===
=== Reação em cadeia da polimerase ===
{{Artigo principal|Reação em cadeia da polimerase}}
{{Artigo principal|Reação em cadeia da polimerase}}


A reacção 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>André Luis Laforga Vanzela, JOSE MAURICIO SFORCIN, ''Avanços da biologia celular e da genética molecular''; UNESP, ISBN 8-571-39941-7</ref>
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


=== Electroforese em gel ===
=== Eletroforese em gel ===
{{Artigo principal|[[electroforese em gel]]}}
{{Artigo principal|[[electroforese em gel]]}}


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.
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 ===
=== ''Southern blot'' ===
{{Artigo principal|[[Southern blot]]}}
{{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 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.
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 ===
=== ''Northern blot'' ===
{{Artigo principal|[[Northern blot]]}}
{{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 electroforese 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>
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>


=== Western blot ===
=== ''Western blot'' ===
{{Artigo principal|[[Western blot]]}}
{{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).
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 ==
== Ver também ==
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== Bibliografia ==
== Bibliografia ==
* Sergio Russo Matioli, ''Biologia molecular e evolução''; Holos, 2001, ISBN 8-586-69927-6
* Matioli, Sergio Russo. ''Biologia molecular e evolução''; Holos, 2001, ISBN 8-586-69927-6
* Arnaldo Zaha, Henrique Bunselmeyer Ferreira, Luciane M. P. Passaglia, ''Biologia Molecular Básica'' - 5.ed.; Artmed, 2014, ISBN 8-582-71058-5
* Zaha, Arnaldo;  Ferreira, Henrique Bunselmeyer; Passaglia, Luciane M. P.. ''Biologia Molecular Básica'', 5ª ed.; Artmed, 2014 ISBN 8-582-71058-5


== Ligações externas ==
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Edição atual tal como às 09h46min de 28 de maio de 2021

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

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]v

Eletroforese em gel

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

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

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

Ver artigo principal: 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

  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

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


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