Introdução

Legendas estão ativadas! Desative clicando em CC no canto inferior direito. Atualizações no Twitter @AmoebaSisters e Facebook. Quando eu era criança, eu tinha muito interesse em genética. Bem, eu não entendia muito de genética. Eu meio que pensava que quando dois organismos tinham um bebê, o bebê era apenas uma mistura dos dois. Sim, isso era um equívoco. Mas eu realmente vi a genética em ação com meus guppies. Guppies são peixes de água doce muito fáceis de manter em um aquário, mas eles têm duas coisas que eu acho especialmente legais. Eles têm parto vivo, o que significa que não há ovos como muitos outros peixes, e em segundo lugar, eles têm muitos bebês. Eles também comem seus bebês, mas eu não acho isso especialmente legal, então, como você pode ver, isso não faz parte da minha lista de fatos legais. De qualquer forma, quando meus bebês sobreviventes de guppy cresciam, eles tinham todos os tipos de características legais. Essas características eram carregadas pelo seu DNA, o material genético deles, que é encontrado em suas células corporais. Mas às vezes eu esquecia qual mãe era a mãe do bebê guppy, porque havia várias mães no tanque, e eu queria acompanhar a herança no meu caderno de guppy. Então o que teria sido muito legal ter naquela época? Alguns biotecnologia! Biotecnologia é a fusão de biologia e tecnologia, e está constantemente mudando! Inclui tópicos como PCR, clonagem e engenharia genética. É também um campo impressionante. Vamos falar sobre uma das bio tecnologias que poderia ter, bem, potencialmente, me ajudado a determinar os relacionamentos genéticos dos meus guppies… se você sabe que quando eu era criança tinha acesso a isso. Embora esteja se tornando muito mais comum nas salas de aula agora. E essa biotecnologia é a eletroforese em gel! A eletroforese em gel pode ser usada para separar moléculas com base em seu tamanho e é especialmente útil com o DNA. Vamos olhar para o DNA rapidamente. Então aqui está uma célula de guppy. Aqui está o núcleo na célula de guppy. Aqui está o DNA no núcleo da célula de guppy, e se você fosse ampliar o DNA, aqui está um nucleotídeo que é um bloco de construção do DNA. Veja esses fosfatos nos nucleotídeos? Eles são um pouco negativos. Bem, eles contribuem de qualquer maneira para dar uma carga negativa ao DNA. Então, se olharmos para todo esse DNA aqui, dá a esse DNA uma carga negativa. Isso é muito importante, porque a eletroforese em gel, que novamente separa moléculas com base no tamanho, depende do fato de que as moléculas de DNA têm uma carga negativa. Ok, aqui está uma máquina de eletroforese em gel. O ponto da máquina é poder ter uma carga elétrica percorrendo um gel, então aqui está o gel geralmente feito de agarose. Agarose é um polímero de polissacarídeo, que se você se lembra do nosso video sobre biomoléculas, polissacarídeos são carboidratos. Sim, geralmente a agarose vem de algas. O gel de agarose em si permite que as moléculas de DNA viajem dentro dele. Uma extremidade do gel tem esses buracos chamados poços. Os poços são onde o DNA é colocado. A área do gel onde estão os poços é carregada negativamente, e a área do gel aqui é carregada positivamente. Então adivinha para onde o DNA vai viajar? Bem, uma vez que é carregado negativamente, irá viajar para o lado positivo. Então, normalmente, quando estamos analisando o DNA na eletroforese, usamos essas enzimas de restrição para cortar o DNA em pequenos pedaços. As enzimas de restrição têm a capacidade de cortar o DNA em áreas muito específicas, muitas vezes relacionadas às bases de DNA específicas, tornando as enzimas de restrição muito úteis na biotecnologia. Então, se eu tivesse o DNA do bebê guppy e o DNA da mãe guppy adulta, e eu quisesse compará-los, então eu gostaria de usar o mesmo tipo de enzimas de restrição em ambas as amostras de DNA. Se eu usasse o mesmo tipo de enzima de restrição, ela deveria estar cortando o DNA nos mesmos pontos de identificação nas amostras de DNA. No entanto, a menos que a mãe e o bebê guppy sejam clones (e não são), esses pedaços que resultam depois que a enzima de restrição termina com eles podem ter tamanhos diferentes porque o DNA do bebê e da mãe guppy tinham algumas diferenças na sequência de suas bases de DNA. Então, as amostras de DNA são cortadas em vários pedaços pela mesma enzima de restrição e essas amostras são carregadas nas amostras de gel 1 e 2. Se ligarmos a máquina e deixarmos o DNA passar pelo gel, o DNA se move em direção ao lado positivo. Mas alguns pedaços desse DNA cortado vão se mover mais rápido ou mais devagar do que outros pedaços. Pedaços de DNA mais longos costumam ter um peso molecular mais alto e levam mais tempo para atravessar o gel quando comparados aos pedaços de DNA mais curtos que se movem a uma velocidade mais rápida. Portanto, o que você acaba tendo é que esses fragmentos de DNA se espalham com os pedaços mais longos mais próximos dos poços e os pedaços mais curtos mais próximos do lado oposto do gel. Estes são chamados de bandas de DNA, mas para vê-los, geralmente você precisa corar o próprio gel e visualizá-lo sob uma luz UV. Agora vamos comparar as bandas de DNA nesta situação hipotética simplificada de guppy. As bandas não serão idênticas, porque esses peixes não são clones, mas posso comparar o quão semelhantes as bandas são e comparar isso com outras amostras de mãe guppy para procurar relacionamentos. Vamos dizer que temos três amostras de mãe guppy para visualizar e estas são as únicas possíveis mães do aquário. Qual delas parece mais relacionada à prole neste caso e tem uma alta probabilidade de ser a mãe? Bem, esta. Mas não podemos ter 100% de certeza com este caso, Seria útil para mim saber a amostra do pai guppy também porque isso lhe dará mais insights. Mas se estes são os únicos peixes no tanque, é uma probabilidade muito alta com este caso. Além disso, você pode usar algo chamado de escada de DNA! Você pode comprá-los de vários distribuidores de material científico, mas uma escada de DNA não é o que parece. Basicamente, é uma amostra que tem tamanhos de fragmento conhecidos, então se você executá-la na máquina de eletroforese, você já sabe os comprimentos dos fragmentos. Digamos que esta escada de DNA tinha apenas três bandas, o que normalmente não é o caso. Como é uma escada de DNA, os comprimentos em pares de bases são conhecidos. Eles são de 500 pares de bases, 1.000 pares de bases e 1.500 pares de bases. Pense por um minuto…onde eles se encaixariam? Isso pareceria com isso! Você pode usar isso agora como referência para dar estimativas de quão grandes são os outros fragmentos quando são executados ao lado dele, e se você quiser estar mais perto do valor, você pode usar algo para olhar. Então, por que nos importamos com a eletroforese em gel? Não é provável que eu realmente esteja usando isso com meus guppies de qualquer maneira, certo? Bem, talvez. Mas a eletroforese em gel é frequentemente usada para determinar a relação com diferentes espécies, o que ajuda os cientistas a classificarem melhor os organismos! Também é usado como parte da impressão digital de DNA. A impressão digital de DNA é uma maneira de identificar o DNA de alguém, o que pode ser muito útil se você estiver tentando resolver um mistério envolvendo uma cena do crime. Se você tiver uma amostra de DNA de uma cena do crime, você pode passar pelas etapas da eletroforese em gel para compará-la com o DNA do suspeito para ver a probabilidade de uma correspondência. De fato, você pode pegar os resultados da eletroforese em gel e isolar genes de interesse por algo chamado blotting do sul. Definitivamente, algo para procurar se você estiver curioso. A eletroforese em gel é uma das muitas ferramentas incríveis em biotecnologia. Bem…isso é tudo para as irmãs amebas, e nós lembramos a você para manter a curiosidade.

Gel Eletroforese: o que é, como funciona e para que serve?

Introdução

A gel eletroforese é uma técnica amplamente utilizada em laboratórios de biologia molecular para separar e analisar moléculas de DNA, RNA e proteínas. Esta técnica é essencial para diversas aplicações, como identificação de fragmentos de DNA, análise de expressão gênica e estudo de mutações genéticas.

Como funciona a gel eletroforese?

A gel eletroforese é baseada na movimentação de moléculas sob ação de um campo elétrico, através de um gel apropriado. O gel atua como uma matriz porosa que retarda o movimento das moléculas de acordo com seu tamanho e carga. Assim, as moléculas são separadas com base em suas características físicas.

Tipos de gel eletroforese

Existem diferentes tipos de gel eletroforese, como o gel de agarose e o gel de poliacrilamida. O gel de agarose é utilizado principalmente para separar fragmentos de DNA de maior tamanho, enquanto o gel de poliacrilamida é mais adequado para separar fragmentos de DNA de menor tamanho e proteínas.

Preparação do gel

Para realizar a gel eletroforese, é necessário preparar o gel apropriado, que pode ser feito a partir de diferentes compostos, como agarose, poliacrilamida, TBE (Tris-Borato-EDTA) e TAE (Tris-Acetato-EDTA). Cada tipo de gel eletroforese requer uma preparação específica, de acordo com o tipo de moléculas a serem analisadas.

Execução da eletroforese

Após preparar o gel, as amostras contendo as moléculas a serem separadas são carregadas em poços na extremidade do gel, e um campo elétrico é aplicado ao longo do gel. As moléculas são então separadas de acordo com seu tamanho e carga, migrando para diferentes posições no gel.

Para que serve a gel eletroforese?

A gel eletroforese é uma técnica fundamental em diversas áreas da biologia molecular, sendo essencial para muitas aplicações.

Identificação de fragmentos de DNA

Uma das principais aplicações da gel eletroforese é a identificação de fragmentos de DNA de diferentes tamanhos, possibilitando a análise de genes específicos, sequências genéticas e mutações.

Análise de expressão gênica

A gel eletroforese também é utilizada para estudar a expressão gênica, permitindo a análise do RNA mensageiro (mRNA) e a quantificação de diferentes transcripts.

Estudo de mutações genéticas

Além disso, a gel eletroforese é fundamental para o estudo de mutações genéticas, permitindo a identificação de alterações nas sequências de DNA que podem estar relacionadas a doenças genéticas.

Conclusão

Em resumo, a gel eletroforese é uma técnica poderosa e versátil, amplamente utilizada em laboratórios de biologia molecular para separar e analisar moléculas de DNA, RNA e proteínas. Seu uso é fundamental para diversas aplicações, como identificação de fragmentos de DNA, análise de expressão gênica e estudo de mutações genéticas. Por isso, a gel eletroforese é uma ferramenta essencial para a pesquisa científica e o avanço do conhecimento na área da biologia molecular.

Importância da Educação Científica na Utilização de Gel Electrophoresis

A técnica de Gel Electrophoresis é amplamente utilizada em laboratórios científicos para separar moléculas de acordo com seu tamanho e carga elétrica. Para realizar esse procedimento de forma eficiente, é fundamental que os estudantes tenham conhecimentos sólidos em biologia molecular e bioquímica, o que evidencia a importância da educação científica na formação de profissionais capacitados para utilizar essa técnica com sucesso.

Formação de Professores para o Ensino de Gel Electrophoresis

Na formação de professores de ciências, é essencial incluir conteúdos relacionados à Gel Electrophoresis, de modo a prepará-los para transmitir esse conhecimento de forma clara e precisa aos alunos. A capacitação dos docentes nesse sentido contribui para o desenvolvimento de habilidades práticas e teóricas necessárias para a realização da técnica em laboratório, promovendo assim a educação científica de qualidade.

Integração da Gel Electrophoresis no Currículo Escolar

Para que os estudantes possam compreender e aplicar a técnica de Gel Electrophoresis de forma eficiente, é fundamental que ela seja integrada de maneira significativa no currículo escolar. Dessa forma, além de adquirirem conhecimentos práticos em biologia molecular, os alunos também desenvolvem habilidades de interpretação de resultados e resolução de problemas, preparando-os para futuras carreiras na area científica.

Importância da Educação Científica na Utilização de Gel Electrophoresis

Em suma, a educação científica desempenha um papel fundamental na formação de profissionais qualificados para realizar técnicas como o Gel Electrophoresis de maneira eficiente. Portanto, é essencial investir em uma formação sólida em ciências desde os primeiros anos escolares, promovendo assim o desenvolvimento de habilidades e competências necessárias para o avanço da pesquisa e da inovação científica.

Fonte Consultada: Texto gerado a partir do Vídeo https://www.youtube.com/watch?v=ZDZUAleWX78 do Canal Amoeba Sisters .