Preparação para Aula Invertida em Biologia Molecular e Biotecnologia

PREPARAÇÃO SALA DE AULA INVERTIDA Grupo 1 Unidade 3 Itens 31 Enzimas para manipulação de ácidos nucleicos 32 Enzimas de Restrição 33 Eletroforese 34 Transferência em Blotting Grupo 3 Unidade 4 Itens 41 PCR em Tempo Real 42 Histórico 43 Sequenciamento automático Grupo 2 Unidade 3 Itens 35 Variação no comprimento dos fragmentos de restrição 36 Reação em Cadeia da Polimerase PCR 37 CRISPR Grupo 4 Unidade 4 Itens 44 DNA Microarray e chip de DNA 45 Captura Híbrida 46 Genética Forense Biomedicina Biologia molecular e Biotecnologia DICAS Jogos e Atividades Interativas Atividades Online em tempo real Socrative Kahoot Artigos complementares ou notícias interessantes sobre o assunto Rotação por estações Biomedicina Biologia molecular e Biotecnologia CONCEITOS BÁSICOS 1 PRINCÍPIOS GERAIS DA BIOLOGIA MOLECULAR 1 PRINCÍPIOS GERAIS DA BIOLOGIA MOLECULAR 1 PRINCÍPIOS GERAIS DA BIOLOGIA MOLECULAR Processos básicos envolvendo a biologia molecular replicação transcrição e tradução DNA nuclear DNA mitocondrial Testes de DNA de identificação de vínculo genético Antes de iniciarmos o evento de replicação é muito importante frisar que este antecede a divisão celular pois nossas células para se dividirem seja por mitose ou meiose precisam replicar o genoma E um evento que tem inicio na fase S do Ciclo Celular sendo finalizado no início da fase G2 deste ciclo A replicação consiste na síntese de DNA a partir do molde de mesma natureza 1 PRINCÍPIOS GERAIS DA BIOLOGIA MOLECULAR Processos básicos envolvendo a biologia molecular replicação transcrição e tradução DNA helicase Quebra das ligações de hidrogênio entre a purina e pirimidina DNA Polimerase Enzima responsável pela leitura da fita molde e construção da fita nova cerca de 3000 nucleotídeos adicionados a cada minuto 1 PRINCÍPIOS GERAIS DA BIOLOGIA MOLECULAR Processos básicos envolvendo a biologia molecular replicação transcrição e tradução DNA helicase Quebra das ligações de hidrogênio entre a purina e pirimidina DNA Polimerase Enzima responsável pela leitura da fita molde e construção da fita nova cerca de 3000 nucleotídeos adicionados a cada minuto 1 PRÍNCIPIOS GERAIS DA BIOLOGIA MOLECULAR Processos básicos envolvendo a biologia molecular replicação transcrição e tradução cerca de 3000 nucleotídeos adicionados a cada minuto 1 PRÍNCIPIOS GERAIS DA BIOLOGIA MOLECULAR Processos básicos envolvendo a biologia molecular replicação transcrição e tradução 1 PRÍNCIPIOS GERAIS DA BIOLOGIA MOLECULAR Processos básicos envolvendo a biologia molecular replicação transcrição e tradução Complementarity base pairing occurs between the codon of the messenger RNA and the anticodons of the transfer 1 PRINCÍPIOS GERAIS DA BIOLOGIA MOLECULAR 1 PRINCÍPIOS GERAIS DA BIOLOGIA MOLECULAR O QUE VOCÊ PRECISA SABER SOBRE OS TELÔMEROS 1 PRINCÍPIOS GERAIS DA BIOLOGIA MOLECULAR Replicação semiconservativa A dupla fita helicoidal de DNA é mantida unida através de ligação hidrogênio Adenina vai se parear com a timina e serão estabilizadas por duas ligações hidrogênio enquanto o par guanina e citosina necessitará de três ligações hidrogênio Referimonos ao tamanho da molécula de dupla hélice de DNA com menção ao número de pares de base complementares pb 1 PRINCÍPIOS GERAIS DA BIOLOGIA MOLECULAR Processos básicos envolvendo a biologia molecular replicação transcrição e tradução Transcrição Transferência da informação contida no DNA para a confecção da molécula de RNA a RNApolimerase I genes dos RNAs ribossômicos b RNApolimerase II genes que geram o RNA mensageiro e uma parte dos pequenos RNAs nucleares RNASn c RNApolimerase III genes dos RNAs transportadores e alguns RNAs ribossômicos Abre a hélice dupla do DNA na direção da transcrição Mantém as fitas simples do DNA separadas Adiciona os nucleotídeos de RNA na direção 53 Confere se o nucleotídeo adicionado está correto Atua na liberação da nova cadeia de RNA Renatura o DNA na região imediatamente anterior à síntese 1 PRINCÍPIOS GERAIS DA BIOLOGIA MOLECULAR Transcrição Transferência da informação contida no DNA para a confecção da molécula de RNA Região promotora Localização adjacente aos genes a serem regulados apresentam centenas de nucleotídeos possuindo a capacidade de especificar a direção da transcrição para o início do gene e ao longo da molécula do DNA TATA Box ou Box de Hogness sequência consenso de 7 a 8 pb TATAAAA localizandose de 25 a 30 pb 5 acima ou anterior ao gene que será transcrito mutações nestas regiões podem reduzir a transcrição gênica e as deleções acarretam a alteração do sítio de início da transcrição CAAT Box ou CCAAT Box sequência consenso sendo localizada entre 70 a 80 pb 5 acima ou anterior ao gene contribui quantitativamente para uma transcrição mais eficiente GC Box ou GGCGGG sequência consenso presente em regiões promotoras dos chamados genes de manutenção tais genes não possuem as duas regiões citadas acima 1 PRINCPÍPIOS GERAIS DA BIOLOGIA MOLECULAR 1 PRINCPÍPIOS GERAIS DA BIOLOGIA MOLECULAR 1 PRINCPÍPIOS GERAIS DA BIOLOGIA MOLECULAR 1 PRÍNCIPIOS GERAIS DA BIOLOGIA MOLECULAR Transcrição Transferência da informação contida no DNA para a confecção da molécula de RNA Regulação póstranscricional Splicing do RNA Formase o Transcrito Primário pre RNAm e este RNA necessitará passar por modificações químicas e estruturais para que possa sair do núcleo em direção ao citoplasma como Transcrito Funcional Íntron segmento nãocodificador do DNARNA transcrito Regulação positiva da expressão gênica enhancers Contém diversos tipos de genes de RNA não codificador Regulação do splicing alternativo 1 PRÍNCIPIOS GERAIS DA BIOLOGIA MOLECULAR Transcrição Transferência da informação contida no DNA para a confecção da molécula de RNA Regulação póstranscricional Splicing alternativo do RNA Alteração na atividade enzimática Capacidade de ligação com um receptor Localização de uma proteína na célula 1 PRÍNCIPIOS GERAIS DA BIOLOGIA MOLECULAR Transcrição Transferência da informação contida no DNA para a confecção da molécula de RNA Tradução Informações que estão armazenadas nas suas sequências de nucleotídeos serão decodificadas em sequências de aminoácidos das proteínas Síntese de proteínas se inicia com o ribossomo reconhecendo o CAP G modificada presente na extremidade 5 do mRNA Códon da metionina sequência dos nucleotídeos AUG 1 PRINCÍPIOS GERAIS DA BIOLOGIA MOLECULAR Transcrição Transferência da informação contida no DNA para a confecção da molécula de RNA Tradução Informações que estão armazenadas nas suas sequências de nucleotídeos serão decodificadas em sequências de aminoácidos das proteínas Síntese de proteínas se inicia com o ribossomo reconhecendo o CAP presente na extremidade 5 do mRNA Códon da metionina sequência dos nucleotídeos AUG FRAME 1 FRAME 2 FRAME 3 1 PRINCÍPIOS GERAIS DA BIOLOGIA MOLECULAR Transcrição Transferência da informação contida no DNA para a confecção da molécula de RNA Tradução Informações que estão armazenadas nas suas sequências de nucleotídeos serão decodificadas em sequências de aminoácidos das proteínas U C A C G U G G G C A G G G C C A G C 2 GENOMA HUMANO O ser humano possui 24 tipos cromossomais 22 autossomos X e Y Em suas células somáticas são 46 cromossomos 22 pares de autossomos par do 1 ao 22 Par do sexual sexo feminino o par XX e masculino um é o X e o Y Longas sequências de DNA que contêm as informações necessárias para construção de um organismo vivo Ao longo do genoma existem sequências não repetitivas e sequências repetitivas GENOME SEQUENCING O genoma nuclear do ser humano compreende em torno de 33 do seu conteúdo em genes estruturais codificam polipeptídeos que integram enzimas hormônios receptores e proteínas estruturais e reguladoras e as sequências a eles relacionadas Tipos de Sequências de DNA DNA não Repetitivo Sequências individuais presentes em apenas uma cópia por genoma que compõem os genes estruturais e as sequências a eles relacionadas Pseudogenes são os genes não funcionais que apresentam homologia sequencial à de genes estruturais e durante o processo evolutivo pararam de funcionar devido às inserções eou deleções DNA mitocondrial Dupla fita circular com 16569 pares de base um DNA que não apresenta íntrons não apresenta crossing over arcabouço de histonas e um sistema de reparo eficiente A fita é composta por uma cadeia rica em bases de guanina fita pesada H Cadeia rica em citosina fita leva L Consiste em modificações feitas em nosso genoma que não vão alterar as nossas sequências desoxirribonucleotídicas mas serão capazes de promover a expressão e inibição de inúmeras sequências gênicas herdadas pelas gerações e muitas delas já começam a ser executadas durante o desenvolvimento fetal Pequenas modificações químicas no DNA e nas proteínas que interagem ativamente com o DNA Histonas lig ao DNA e formação estrutural cromossômica Acontecero ao longo de nossa vida fazendo parte de uma programação que será passada de geração para geração além de poderem ser moduladas pelo ambiente social no qual o indivíduo está inserido e pelos hábitos de vida de cada um microglia activation states A microglia development aging B microglia priming C maternal immune activation D epigenetic control of microglia Modificações da Cromatina Acetilação de resíduos de lisina que estão nas caudas das histonas Histonas hipoacetiladas observadas nas regiões de eu cromatina inativa ou em regiões de heterocromatina Modificações da epigenética padrão Metilação do DNA Metilação e desmetilação da histona Acetilação e desacetilação da histona Gene inativo Gene ativo Transcrição inativada Transcrição ativada Expressão de gene bloqueado Expressão de gene ativado EPIGENÉTICA Modificações da Cromatina Histonas hipoacetiladas observadas nas regiões de eucromatina inativa ou em regiões de heterocromatina EPIGENÉTICA Modificações da Cromatina Fosforilação de histonas Adição do grupamento fosfato negativo que vai se ligar com as histonas proteínas essencialmente com cargas positivas Histonas fosforiladas perdem a afinidade de atração pelo DNA obtendose uma cromatina menos condensada favorecendo a transcrição EPIGENÉTICA Modificações do DNA Metilação do DNA Controle da morfogênese durante o desenvolvimento embrionáriofetal a recombinação que vai ocorrer durante a meiose o rígido controle durante a replicação proteção contra agentes externos virais que podem ser inseridos em nosso genoma controle da expressão gênica envolvimento na diferenciação celular inativação do cromossomo X feminino Gene Ativo Expresso Dúvidas Expressão gênica magnífica Herdando Genes maravilhosos Bebendo fumando vivendo de fastfood Expressão gênica magnífica EPIGENÉTICA Biomedicina Biologia molecular e Biotecnologia