Laboratório de Genômica e Biologia Molecular
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BIOLOGIA molecular
A biologia é dividida em várias áreas e uma das mais complexas é a biologia molecular. Ela estuda os padrões moleculares baseados em aprofundamento genético e bioquímico. Esses padrões definem as estruturas e funções do material genético e seus produtos de expressão (proteínas), analisa a interação entre diversos sistemas celulares entre eles a interação entre DNA (ácido desoxirribonucleico) e RNA (ácido ribonucleico) e a síntese proteica.
A bioquímica molecular classifica-se como estudo das reações químicas que ocorrem em organismos vivos.
A história mostra que a microbiologia foi fundamental para o desenvolvimento da biologia molecular, pois a grande parte dos conceitos chave e das técnicas usadas na BM foram fundamentados a partir de estudos e experimentos realizados ultilizando bactérias, fungos e vírus (principalmente Bacterófagos - Vírus que infectam e destroem bactérias). Como não há diferença entre as diciplinas no fundamento de seus estudos, classifica-se a biologia molecular como intermediária entre a Bioquímica e a Genética.
A história da biologia molecular é bem interessante, pois é uma área que iniciou seus trabalhos junto à descoberta dos ácidos nucleicos DNA e RNA no ano de 1953 pelos cientistas Watson e Crick que também sugeriram um modelo para sua replicação e a descoberta das bases nitrogenadas Adenina, Timina, Guanina e Citosina.
As principais descobertas são bem recentes como exemplo a forma exata de divisão celular mostrando que pode haver erros durante o processo, a interação entre as células e suas organelas, sistema imunológico e outros.
A biologia molecular é estudada por algumas técnicas específicas para cada tipo de sistema que se relaciona com a obtenção, identificação e caracterização de genes e essas diversas técnicas têm sido desenvolvidas no meio da biologia.
Atualmente as áreas que mais utilizam as técnicas dos estudos moleculares são as doenças genéticas, doenças infecto-contagiosas, testes de paternidade e Ciências Forenses (Perícia). Dentre esses, os estudos virais se destacam pois os vírus possuem carga genética mais simples que os seres humanos.
Temos como uma dessas técnicas a "reação em cadeia da polimerase" (PCR), que tem por finalidade estudar a replicação do DNA, localizar e identificar fragmentos particulares do DNA e analisar possiveis mutações.
A "eletrosforese em gel" também é uma forma de estudo e é uma das principais ferramentas de trabalho em biologia molecular. No geral, DNA e RNA (ácidos nucleicos) e proteínas são separados segundo o seu tamanho em uma matriz com campo eletrico apropriado. Na eletroforese em gel o DNA ou o RNA é separado e colocado uma amostra em gel de agarose fazendo migrar segundo a reação eletrica específica.
A técnica de Southern Blot nos permite obter informação sobre a massa molecular e a quantidade relativa de uma determinada sequência de DNA obtida por imagem através da autoradiografia ou autofluorescência.
A técnica de Northern Blot estuda o perfil de expressão de mRNA (ácido ribonucleico mensageiro). Analisa a localização, o momento exato e a quantidade de mRNA esta presente em determinada amostra. É a forma mais simples de determinar quando um gene está presente em um sistema vivo. Assim como o DNA, o RNA também é separado pela técnica de Southern Blot.
Western Blot usa basicamente os principios das técnicas de Southern Blot e Northern Blot, mas é aplicado a proteínas e sua separação usando a eletroforege em gel obrigatóriamente precisa de gel de poliacrilamida na presença de dodecilo sulfato de sódio (SDS), um tipo de detergente.
A bioquímica molecular classifica-se como estudo das reações químicas que ocorrem em organismos vivos.
A história mostra que a microbiologia foi fundamental para o desenvolvimento da biologia molecular, pois a grande parte dos conceitos chave e das técnicas usadas na BM foram fundamentados a partir de estudos e experimentos realizados ultilizando bactérias, fungos e vírus (principalmente Bacterófagos - Vírus que infectam e destroem bactérias). Como não há diferença entre as diciplinas no fundamento de seus estudos, classifica-se a biologia molecular como intermediária entre a Bioquímica e a Genética.
A história da biologia molecular é bem interessante, pois é uma área que iniciou seus trabalhos junto à descoberta dos ácidos nucleicos DNA e RNA no ano de 1953 pelos cientistas Watson e Crick que também sugeriram um modelo para sua replicação e a descoberta das bases nitrogenadas Adenina, Timina, Guanina e Citosina.
As principais descobertas são bem recentes como exemplo a forma exata de divisão celular mostrando que pode haver erros durante o processo, a interação entre as células e suas organelas, sistema imunológico e outros.
A biologia molecular é estudada por algumas técnicas específicas para cada tipo de sistema que se relaciona com a obtenção, identificação e caracterização de genes e essas diversas técnicas têm sido desenvolvidas no meio da biologia.
Atualmente as áreas que mais utilizam as técnicas dos estudos moleculares são as doenças genéticas, doenças infecto-contagiosas, testes de paternidade e Ciências Forenses (Perícia). Dentre esses, os estudos virais se destacam pois os vírus possuem carga genética mais simples que os seres humanos.
Temos como uma dessas técnicas a "reação em cadeia da polimerase" (PCR), que tem por finalidade estudar a replicação do DNA, localizar e identificar fragmentos particulares do DNA e analisar possiveis mutações.
A "eletrosforese em gel" também é uma forma de estudo e é uma das principais ferramentas de trabalho em biologia molecular. No geral, DNA e RNA (ácidos nucleicos) e proteínas são separados segundo o seu tamanho em uma matriz com campo eletrico apropriado. Na eletroforese em gel o DNA ou o RNA é separado e colocado uma amostra em gel de agarose fazendo migrar segundo a reação eletrica específica.
A técnica de Southern Blot nos permite obter informação sobre a massa molecular e a quantidade relativa de uma determinada sequência de DNA obtida por imagem através da autoradiografia ou autofluorescência.
A técnica de Northern Blot estuda o perfil de expressão de mRNA (ácido ribonucleico mensageiro). Analisa a localização, o momento exato e a quantidade de mRNA esta presente em determinada amostra. É a forma mais simples de determinar quando um gene está presente em um sistema vivo. Assim como o DNA, o RNA também é separado pela técnica de Southern Blot.
Western Blot usa basicamente os principios das técnicas de Southern Blot e Northern Blot, mas é aplicado a proteínas e sua separação usando a eletroforege em gel obrigatóriamente precisa de gel de poliacrilamida na presença de dodecilo sulfato de sódio (SDS), um tipo de detergente.
GENÔMICA
Em biotecnologia, o genoma é toda a informação hereditária de um organismo que está codificada em seu DNA (ou, em alguns vírus, no RNA). Isto inclui tanto os genes como as sequências não-codificadoras (conhecidas como ADN-lixo, ou junk ADNNota 1 - já não é um termo muito usual, apenas não se sabe ao certo a sua função na célula). O termo foi criado, em 1920, por Hans Winkler, professor de Biotecnologia na Universidade de Hamburgo, entretanto não é mais usado, porque se sabe que estas sequências não codificadoras são muito importantes para a regulação gênica, dentre outras funções.
Mais precisamente, o genoma de um organismo é uma sequência de DNA completa de um conjunto de cromossomos; por exemplo, um dos dois conjuntos que um indivíduo diploide contém em cada uma das suas células somáticas. Quando se diz que o genoma de uma espécie que se reproduz sexualmente foi "sequenciado", normalmente está a referir-se à determinação das sequências de um conjunto de autossomos e de um de cada tipo de cromossomo sexual, que determinam o sexo. Mesmo em espécies cujos indivíduos são todos do mesmo sexo, o que é descrito como "uma sequência genómica" pode ser um composto de cromossomos de vários indivíduos.
Em português corrente, a expressão constituição genética pode ser usada para designar o genoma de um dado indivíduo ou organismo. O estudo das propriedades globais dos genomas de organismos relacionados chama-se geralmente genómica,1termo que distingue essa disciplina da anatomia, que em geral se preocupa com o estudo das propriedades de genes únicos ou de grupos de genes.
1) É o conjunto simples de cromossomos de uma célula (cariótipo). É o conjunto formado por apenas um cromossomo de cada tipo, na espécie estudada. No ser humano o genoma é constituído de 10 cromossomos diferentes. (2) Projeto genoma, denominação dada a tarefa de decodificação do DNA humano aceita por diversas nações associadas.
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Mais precisamente, o genoma de um organismo é uma sequência de DNA completa de um conjunto de cromossomos; por exemplo, um dos dois conjuntos que um indivíduo diploide contém em cada uma das suas células somáticas. Quando se diz que o genoma de uma espécie que se reproduz sexualmente foi "sequenciado", normalmente está a referir-se à determinação das sequências de um conjunto de autossomos e de um de cada tipo de cromossomo sexual, que determinam o sexo. Mesmo em espécies cujos indivíduos são todos do mesmo sexo, o que é descrito como "uma sequência genómica" pode ser um composto de cromossomos de vários indivíduos.
Em português corrente, a expressão constituição genética pode ser usada para designar o genoma de um dado indivíduo ou organismo. O estudo das propriedades globais dos genomas de organismos relacionados chama-se geralmente genómica,1termo que distingue essa disciplina da anatomia, que em geral se preocupa com o estudo das propriedades de genes únicos ou de grupos de genes.
1) É o conjunto simples de cromossomos de uma célula (cariótipo). É o conjunto formado por apenas um cromossomo de cada tipo, na espécie estudada. No ser humano o genoma é constituído de 10 cromossomos diferentes. (2) Projeto genoma, denominação dada a tarefa de decodificação do DNA humano aceita por diversas nações associadas.
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