Bl u u u p
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1. 88 3 DUPLICA O DE DNA E DIVIS O CELULAR 91 As c lulas se multiplicam por meio de divis6es 92 Reprodu o o evento mais importante da vidal 92 Divis o celular a forma mais simples de reprodu o 97 A divis o celular ocorre nos corpos dos organismos pluricelulares 100 O DNA duplicado antes da divis o celular 105 O que acontece com os genes 105 O DNA tem uma estrutura dupla 106 O papel da DNA polimerase na duplica o do DNA 108 Oque em CLOMOSSOMIO ve os the eod p pot aa baa en du dents 122 O corpo humano cont m 24 tipos de cromossomos 123 Cromossomos s o vis veis apenas no momento da divis o celular 123 Divisao celularidinamica xe ete Ue ER Y Vu 124 MITOS Ba Rr A AU 124 Po E SPEC p bk ote e 77 77 127 Qique e um ciclo celular s s Cos UESTRAE Pat E GANA as mama RES 128 quescaiisq O Cafit ers doe etri tp E uu Sua uuu 130 4 COMO FEITA UMA PEOTE NAT 131 Um gene torna se til ap s a transc2. ERA EXTRA DA A PARTIR DOS RG OS INTERNOS DE ANIMAIS ENT O N O POD AMOS CRIAR UMA PRODU O EM MASSA DE INSULINA QUE PUDESSE SER USADA EM HUMANOS DE FORMA SEGURA INSULINA HUMANA PRODU O EM MASSA DE INSULINA HUMANA PELA E COLI MAS A RECOMBINA O G NICA TEM PERMITIDO AOS CIENTISTAS REALIZAR A PRODU O EM MASSA DE INSULINA COMO TRATAMENTO DA DIABETES POR MEIO DA TRANSDU O DO GENE DE INSULINA PARA A ESCHERICHIA COLI COLD TRANSDU O OU MELHOR O QUE RECOMBINA O G NICA MELHORIAS NA ESP CIE E TECNOLOGIA DE RECOMBINA O GEN TICA 185 Protuber ncia X 2 e Protuber ncia PCR Gene amplificado TITITTTT Enzima de restri o As protuber ncias ou extremidades coesivas s o sequ ncias reconhecidas por uma enzima de restri o Esse DNA pode ent o ser incorporado em um vetor plasm deo usando DNA ligase Conecta com a figura mostrada no topo da p gina 189 COMO PRODUZIR ANIMAIS CLONADOS Todo animal incluindo os humanos desenvolvem se a partir de um vulo fertilizado Essa nica c lula divide se in meras vezes transformando se em um embri o Cada uma dessas c lulas jovens se desenvolver em v rios tecidos dando ordem e fun o ao nosso corpo Na figura abaixo voc pode ver como a divis o repetida da c lula transforma um vulo fertilizado em um embri o Um vulo fertilizado 1 2 c lu
3. VOC PODE CONSIDERAR O DNA COMO SENDO UM ARQUIVO CHEIO DE PROJETOS E O RNA SERIA UM MANUAL DE INSTRU ES CRIADO PELA C PIA DAS PARTES DE DNA NECESS RIAS PARA CONSTRUIR DE FATO AS PROTE NAS RNA um guia de constru o de prote nas de acordo com o guia lt 2 Ribossomo ii lar da s ntese de prote nas DNA To Transcri o O ond DNA TT O DNA um arquivo de projetos ou seja os genes c pia das partes E OS ENVIA PARA O As proteinas s o constru das O RNA o guia escrito de cria o de prote nas feito por meio da CITOPLASMA ONDE 02 RIBOSSOMOS CRIAM AS PROTE NAS DE ACORDO COM AQUELE GUIA O QUE EXISTE NO N CLEO 45 TANTO AS PROTE NAS QUANTO O DNA S O SUBST NCIAS DENOMINADAS POL MEROS AMBOS S O COMPOSTOS POR UNIDADES DENOMINADAS MON MEROS AMINO CIDOS OU NUCLEOT DEOS CONECTADOS EM LONGAS CADEIAS A ORDEM DOS MON MEROS5 NA CADEIA MUITO IMPORTANTE EM OUTRAS PALAVRAS A ORDEM DAS BASES NO DNA DETERMINA A ORDEM DOS AMINO CIDOS DE UMA PROTE NA 1550 204 v ENTENDI AS BASES FAMILIAR S O 02 CARACTERES EXCLUSIVOS AO DNA A INFORMA O SOBRE A DISPOSI O DOS AMINO CIDOS ARMAZENADA NO DNA COMO UM C DIGO E O C DIGO ESCRITO POR CARACERES EXCLUSIVOS AO DNA A SEQU NCIA EM QUE ESSES QUATRO TIPOS DE BASES A 6 C E T S O ENT O UM GENE CONT M A DISPOSTOS INFO
4. BIOLOGIA MOLECULAR MASAHARU TAKEMURA SAKURA BECOM CO LTD GUIA MANG DE BIOLOGIA MOLECULAR MASAHARU TAKEMURA KUR BECOM CO LTD b 11 O 3i 3 T ay d novatec SUM RIO PREFACI a Shane Xi FROLOCO 1 1 O QUE UMA CELULAS na Qab Da Da ee ted 15 Uma c lula uma bolsinha devida 16 Todo organismo vivo feito de c lulas 16 As celul s estao VIVAS 20 Uma c lula feita de v rias mol culas 23 Eu nunca vi uma c lula 24 A c lula mais longa em nossos corpos 24 Vamos olhar dentro de uma c lula 25 Vamos penetrar a membrana celular 27 Orgainelas celilares tmt kampa Yu sts 31 O n cleo um pequeno c rebro 35 O que existe no n cleo RR lle 37 Organismos unicelulares e pluricelulares 48 Organismos procari ticos e organismos eucari ticos 51 2 PROTE NAS E DNA DECIFRANDO O C DIGO GENET CO 53 A
5. CELULAR AH ENTENDI 1550 EMO ENT O O QUE FAZ A HEMOGLOBINA TAMB M 0 AONE DANIFICADA SE UMA GENE UM PROJETO DE NICA SE O DELA V CONSTRU DA DE ACORDO ESTIVER COM O PROJETO UMA PROTE NA 1550 QUE VOC S V O APRENDER HOJE O QUE TRANSCRI O N F Fi VOC S SABEM QUE ESSE O PRIMEIRO PROCESSO PARA SE CRIAR UMA PROTE NA A INFORMA O GEN TICA MERDADA POR UMA C LULA OU ORGANISMO DA PR XIMA GERA O POR MEIO DA DUPLICA O DO DNA A INFORMA O GEN TICA TRANSCRITA EM CADA C LULA DO DNA PARA O RNA E A PROTE NA PRODUZIDA COM BASE NO RNA 138 CAP TULO 4 COMO FEITA UMA PROTE NA PARA CRIAR V RIAS C PIAS x 800 DE UM BONECO VOC DEVE SS L COLOCADO EM UM PRIMEIRO CRIAR UM ORIGINAL Ne QN BLOCOVAZADO ENT O 2 BONECO ORIGINAL VOC PRODUZ UMA FORMA SEGUINDO 11 ESTES PASSOS DERRAME UM MATERIAL L QUIDO COMO PL STICO E DEIXE O REMOVA A TAMPA E ENDURECER RETIRE O BONECO lt FORMA AGORA VOC PODE RECOLOCAR A TAMPA VOC PODE FAZER O T QUANTAS VEZES E DESPEJAR ALGUM MESMO BONECO QUISER L QUIDO PARA PRODUZIR O MESMO BONECO 140 CAP TULO 4 COMO FEITA UMA PROTE NA PENSEM NA PROTE NA CHAMADA INSULINA QUE USADA COMO TRATAMENTO DA DIABETES DEVIDO SUA HABILIDADE DE BAIXAR 05 N VEIS DE A CAR NO SANGUE ANTIGAMENTE ESSA PROTE NA
6. CT representa um gene os genes variam em tamanho mas a maioria tem uma extens o de cerca de 1 000 bases As suas c lulas cont m 46 pares de cromossomos Um cromossomo de cada par herdado de sua m e e o outro herdado do seu pai Cada c lula tem dois conjuntos de genes a nica exce o consiste nas c lulas sexuais que t m apenas um conjunto de 23 cromossomos uma mistura de sua m e e de seu pai As c lulas sexuais s o usadas apenas na reprodu o 88 CAP TULO Z PROTE NAS E DNA DECIFRANDO O C DIGO GEN TICO O PROCESSO DE DOBRAR O DNA CHAMADO DE DUPLICA O DO DNA VOC S CONSEGUEM SE LEMBRAR DESSE J FALAMOS SOBRE A ESTRUTURA DO DNA CONFIRA A P GINA 80 VOC SE LEMBRA COMO ESSA ESTRUTURA CHAMADA AMI QUASE H LICE DUPLA O NOME CORRETO Nucleot deos Vis o plana VOC DEVERIA DIZER N 106 CAP TULO 3 DUPLICA O DE DNA E DIVIS O CELULAR CLARO MEIO ESTRANHO PENSAR QUE UM PROJETO POSSA SE DIVIDIR O TERMO DIVIS O N O MUITO CORRETO J QUE O DNA DUPLICADO ENCONTRADO NAS DUAS C LULAS NOVAS DUPLICA O SIGNIFICA APENAS CRIAR UMA C PIA EXATA HA DUPLA TOR O DUPLA AH ELA COMPOSTA DE NUCLEOT DEO N ELA EST CERTA O QUE UM CROMOSSOMO Quando falamos sobre divis o celular n o podemos deixar de falar sobre cromossomos O que um cromossomo Um cromossomo o DNA em uma forma espec fica el
7. JETO DE COMO CRIAR PROTE NAS E OUTRAS MOL CULAS O GENE TAMB M UMA MOL CULA O QUE S O DNA E O RNA ESTAS 240 QUEST ES QUE AS AULAS DE RECUPERA O RESPONDER O MARCUS VOC PODERIA APARENTEMENTE COMPLICADO MUNDO CUIDAR DO RESTO DAS MOL CULAS E PROTE NAS MUITO MAIS F CIL DE ENTENDER C LULA PROTE NA DNA D RNA PR LOGO 1 TODO ORGANISMO VIVO FEITO DE C LULAS AGORA QUE VOC S SABEM O QUE QUEREMOS DIZER QUANDO FALAMOS SOBRE BIOLOGIA MOLECULAR DEIXEM ME FAZER UMA PERGUNTA EM CORPOS UMA QUANTIDADE ENORME DE MOL CULAS SE JUNTAM PARA FORMAR UM ORGANISMO VIVO AMI VOC ALGUM TIPO DE ORGANISMO DE UMA C LULA 20 SIM 1550 MESMO AS DUAS DERAM RESPOSTAS CORRETAS 16 CAP TULO 1 O QUE UMA C LULA VIVOS PRECISAMOS DOS RESULTADOS DAS INTERA ES ENTRE ELAS UM MONTE DE MOL CULAS ACUMULADAS 1920 N O FORMARIA UMA C LULA GRANDONA VOC TAMB M DISSE QUE OS GENES S O MANTIDOS DENTRO DO DNA ALEM DISSO OS GENES S O O9 PROJETOS DE CRIA O DE PROTE NAS VOC SABE QUE N O SE PODE FAZER UM BOLO SEM UMA RECEITA N O DNA COMO UM LIVRO CHEIO DE RECEITAS GENES UMA C LULA COPIA OS GENES ESCRITOS NO DNA PARA O RNA VOU EXPLICAR COMO ESSES PROJETOS S O ESCRITOS COM DETALHES MAIS TARDE POR ORA LEMBREM SE DE QUE ESSES GUIAS S O ESCRITOS NA FORMA DE GENES
8. RMA O PARA CRIAR UMA NICA PROTE NA Sequ ncia de eee AGC CTA AAT CAG GTC eee bases no DNA Tradu o amino cidos O C DIGO QUE ESPECIFICA EM QUAL SEQU NCIA O AMINO CIDOS DEVEM SER DISPOSTOS 86 CAP TULO 2 PROTE NAS E DNA DECIFRANDO O C DIGO GEN TICO GENOMA UMA BIBLIOTECA DE GENES Conhecer a sequ ncia de cada gene pode ser til nos campos da medicina e da biologia No futuro as pessoas poder o ser capazes de analisar o seu DNA para ver se est o predispostas a certos c nceres ou doen as Uma cole o das sequ ncias de cada fita de DNA em um organismo chamado de genoma Todo organismo vivo cont m um genoma no n cleo de cada c lula O Projeto Genoma Humano foi conclu do em 2003 Esse projeto encontrou a sequ ncia de bases no DNA e leu cada gene do corpo humano Nos seres humanos isso significa observar 30 000 genes cada um com uma longa combina o das quatro bases A 6 C e T Cromossomo uma fita de DNA Quando uma c lula se divide o DNA duplicado e se condensa em um cromat deo N cleo m t v C lula Os cromossomos residem Ser humano no n cleo de uma c lula AGTCATGATGCTGAGT OOM CEHIEI ATTCGAATGCA CAGTAGCTGA 3 Comum M 3 BDREDELTETE RE O genoma cont m 3 bilh es de nucleot deos AG
9. e cont m informa o gen tica Antes de come ar a divis o celular os cromossomos se re nem no centro da c lula Quando a divis o celular come a os cromossomos s o dividi dos em duas partes Um cromossomo composto por uma longa cadeia de uma subst ncia cha mada cromatina Voc s se lembram da cadeia de mi angas de que vimos no Cap tulo 1 Aquilo a cromatina Ela composta de proteinas chamadas histo nas de DNA e de algumas outras mol culas Cada mi anga da cadeia com posta por 1 7 volta do DNA em torno de uma histona Uma nica fita de DNA se enrola em torno de cada mi anga formando um fio espesso de cromatina Na verdade uma histona um conjunto de proteinas oito mol culas ligadas entre si com duas mol culas de cada um dos quatro tipos H2A H2B H3 e H4 Os cromossomos cada um sendo uma longa fita de cromatina costumam ficar espalhados pelo n cleo e s o invis veis mesmo com o uso de um microsc pio S quando eles se condensam em uma forma compacta para realizar a divis o celular que se tornam vis veis ao microsc pio Histonas Cromossomos espalhados Cromossomos condensados DNA e cromossomos Os cromossomos que foram descobertos no s culo XIX s o nomeados assim devido tend ncia de tingirem facilmente com certos corantes chroma sig nifica cor em grego voc j deve ter ouvido palavras como crom tico e monocrom tico 122 CAP TULO 3 DUPLICA O DE DNA E DIVIS O
10. las fertilizado divide se em de se em 2 dividem se em 4 dividem se em 4 M rula Blastocisto Aprendemos bastante sobre como o estudo da gen tica pode ser til para a humanidade Durante anos os cientistas tentaram desenvolver m todos para criar plantas e animais com exatamente os mesmos genomas para que pud ssemos melhor estudar e entender a gen tica Esse processo chamado de clonagem Os con ceitos de como ela funciona s o simples mas os pesquisadores demoraram anos para aperfei oar esses m todos Como podemos clonar um animal Um embri o removido do tero de uma f mea em um est gio inicial e quebrado em c lulas individuais O n cleo de cada c lula removido e ent o reinserido em um vulo n o fertilizado que j teve o seu n cleo removido Os vulos s o banhados em mol culas de sinaliza o qu mica que convencem os vulos de que eles est o fertilizados Esses vulos s o ent o transplantados nos teros de v rias outras f meas Como resultado nascem v rios COMO PRODUZIR ANIMAIS CLONADOS 205
11. na o genetica Um exemplo de tecnologia de recombina o gen tica M todos de detec o e isolamento de DNA Animais transg nicos camundongo nocaute Medicina personalizada e terapia g nica a gen tica o futuro da preven o de doen as Terapia genica sa lan P EU O renascimerito do RNA en a e eR t det eR Ee eek Ned egg Como produzir animais clonados Evolu o molecular como os genes podem contar uma hist ria future da biologia molecular sa uuu ly a eius 8 pueda EPILOGO z INDICE SUM RIO IX DOUTOR MORO CHEGAMOS O DR MORO UM DOS PRINCIPAIS PESQUISADORES DE BIOLOGIA MOLECULAR ELE CONSTRUIU EA LABORAT RIO ORAT 2 i SANDO VERBAS DE 19 E SUAS INVEN ES E PATENTES PR LOGO 7 AGORA EXPLICAREI CINCO PALAVRAS AQUI EST O ELAS TENTEM 00 MEMORIZ LAS PARA A BIOLOGIA MOLECULAR C LULA PROTE NA DNA RNA UM DOS PRINCIPAIS T PICOS DAS SUAS AULAS DE RECUPERA O SER UM TIPO ESPECIAL DE MOL CULA A PROTE NA E O GENE TAMB M IMPORTANTE POR CAUSA DOS GENES QUE VOC HERDA CARACTER STICAS DE SUA M E E DE SEU PAL UM GENE UM PRO
12. ri o 132 Como uma proteina efeita n as ev btt e tabs edt pole bd 132 Q que transtrica02 URP 777 138 Cromatina e transcri o E 144 Tente puxar o fio do telefone 144 mRNA sintetizado usando se uma das fitas de DNA como modelo 146 A RNA polimerase copia as informa es gen ticas 148 Clivagem do mRNA transerito 153 Embaralhamento de exons 155 Oque co RNA ou or a dr a za ade deos 156 Caracteres 67 156 Dna e RNA usam a cares diferentes 158 ORNA e m IE ERE DERE EN CREE UNS 160 Existem v rios tipos de RNA e 161 Rnaitransportador 34271 5v oe ee A E eo s 165 Ribossomo o mecanismo de sintese de proteina 165 Mec nica do c digo gen tico 167 O tRNA transporta amino cidos 170 N proteira est completa 2 caem nex een ER GU E ER SE ESO da Rex 174 VIII SUM RIO 5 Manipula o do DNA n ottico suan Sakaq as Melhorias na esp cie e teconologia de recombi
13. s prote nas guiam a atividade celular 59 O que e atividade cel lar2 59 Explosao de forcacenzimatical cac ere 61 Protelnas atuando como enzimas 69 O papel das prote nas na divis o celular 70 Proteinas e a contra o muscular 71 RESUMO s ec ee e eb Nee Nec CN CN e Nd Mrd Ns 72 Prote nas s o feitas de amino cidos 73 Substituir um amino cido por outro uma grande 6098 75 Genes o projeto de constru o das proteinas 77 Como as c lulas sabem quais prote nas criar 77 Um plano de constru o garante que o arranjo de amino cidos esteja correto 78 Nossos genes est o escritos em c digo 79 DNA a ase ete RU EP E uade ande oie pap 81 O DNA tem uma estrutura de dupla h lice 81 O DNA composto por nucleot deos 82 Os nucleot deos s o os caracteres do c digo 84 Genoma uma biblioteca de genes
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