dna invest criminal-pcr-electroforese(dn-afingerprint)

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D DNA e a Investigação criminal Técnica de PCR (Polimerase Chain Reaction) Electroforese Dnafingerprinting Detecção da Sequência Alu (TPA-25) num dos intrões de um alelo do gene tissue plasminogene activactor (TPA)

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Page 1: Dna invest criminal-pcr-electroforese(dn-afingerprint)

D

N

A

DNA e a Investigaccedilatildeo criminal

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Electroforese ndash Dnafingerprinting

Detecccedilatildeo da Sequecircncia Alu (TPA-25) num dos introtildees de um alelo do gene

ldquotissue plasminogene activactorrdquo (TPA)

DNA

3 Replicaccedilatildeo da informaccedilatildeo

geneacutetica

2 Localizaccedilatildeo natureza quiacutemica e

estrutura

1 Aacutecidos nucleicos

4 Extracccedilatildeo de DNA

5 DNA e a identificaccedilatildeo de suspeitos

51 Teacutecnica de PCR

52 Electroforese(DNA finger

printing )

53 Comparaccedilatildeo de resultados

54 Conclusatildeo

Os conteuacutedos

Aacutecidos Nucleicos ndash DNA - RNA

PROCARIONTESndash O DNA encontra-se livre no citoplasma

Aacutecidos nucleicosLocalizaccedilatildeo do material geneacutetico

EUCARIONTESO DNA encontra-se no interior do nuacutecleo (cerca de 99)

Aacutecidos nucleicosLocalizaccedilatildeo do material geneacutetico

MODELO DA DUPLA HEacuteLICE DE DNAJames Watson e Francis Crick (1953)

MODELO DA DUPLA HEacuteLICE DE DNAJames Watson e Francis Crick (1953)

MODELO DA DUPLA HEacuteLICE DE DNAJames Watson e Francis Crick (1953)

Replicaccedilatildeo do DNA

Replicaccedilatildeo semiconservativa

Replicaccedilatildeo do DNA

Materiais - Copo - Funil - Papel de filtro - Palitos Reagentes - Aacutegua - Sal - Isopropanol

Procedimentos1- Preparar uma soluccedilatildeo salina muito concentrada 2- Colocar 20 ml dessa soluccedilatildeo salina na boca e

bochechar vigorosamente durante 2 minutos 3- Colocar o obtido em 2 num copo e filtrar em

seguida 4- Marcar duas linhas num tubo de ensaio uma ao

meio do tubo e outra perto do bordo 5- Transferir o filtrado para um tubo de ensaio ateacute agrave

primeira linha 6- Adicionar cuidadosamente isopropanol ateacute agrave

segunda linha 7- Observar com atenccedilatildeo e registar

Actividade PraacuteticaExtracccedilatildeo de DNA de ceacutelulas do epiteacutelio bucal

DNA - experiecircncia de Hershey e Chasehttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076bio21swf

DNA ndash Experiecircncia de Meselson e Stahlhttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076bio22swf

DNA ndash Replicaccedilatildeo 1httphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076micro04swf

DNA ndash Replicaccedilatildeo 2httphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076bio23swf

Siacutentese proteicahttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120077micro06swf

Siacutentese proteica ndash Ceacutelula procarioacuteticaEucarioacuteticahttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120077bio25swf

Ciclo celularhttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicine2001cellcyclehtml

Animaccedilotildees em Biologia celularhttpwwwjohnkyrkcomindexpthtml

A SEQUEcircNCIA DOS ACONTECIMENTOShellip

bull Recolha de vestiacutegios bioloacutegicos no local do crime

bull Recolha do DNA dos eventuais suspeitos e viacutetima

bull Amplificaccedilatildeo do DNA pela teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

bull Electroforese em gel de agarose (separaccedilatildeo de fragmentos de DNA)

bull Comparaccedilatildeo dos resultados obtidos (DNA fingerprinting)

bull Elaboraccedilatildeo do relatoacuterio com a identificaccedilatildeo do culpado

bull Consiste na amplificaccedilatildeo exponencial de fragmentos de DNA localizados entre duas regiotildees de sequecircncia conhecida

bull Esta teacutecnica permite obter muitas coacutepias de uma regiatildeo alvo a partir de uma moleacutecula de DNA de dupla cadeia (chamada de DNA template ou modelo)

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Elementos necessaacuterios para o PCR

bullAmostra de DNA a amplificar

bullNucleoacutetidos (dNTPrsquos)

bullDNA polimerasebull(constroacutei uma nova cadeia de DNA por emparelhamento com a cadeia progenitora durante areplicaccedilatildeo do DNA)

bullPrimers(Pequenos fragmentos de DNA de cadeia uacutenica que hibridam especificamente com as regiotildeesflanqueantes da sequecircncia a amplificar deixando uma extremidade 3rsquoOH livre paraamplificaccedilatildeo)

bullSoluccedilatildeo Tampatildeo

bullMagneacutesio

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

A mistura eacute colocada no termociclador(faz ciclos de temperatura preacute-estabelecidos com tempos exactos para cada reacccedilatildeo)

Esta enzima eacute chamada de Taq polimerase por ter sidooriginalmente extraiacuteda da bacteacuteria Thermus aquaticus que viveem aacuteguas vulcacircnicas cuja temperatura se situa perto da ebuliccedilatildeosendo por isso estaacutevel e funcional a altas temperaturas)

Aplica-se em situaccedilotildees onde a quantidade de DNA disponiacutevel eacute reduzida

Alguns exemplos hellip

PCR e suas aplicaccedilotildees

1 ndash Medicina forense(pequenas amostras de DNA retiradas da cena de um crime como pedaccedilos de cabelo gotas de sangue ou saliva pedaccedilos de pele ou ateacute mesmo a minuacutescula quantidade de DNA deixada numa impressatildeo digital) satildeo amplificadas para serem analisadas pelo meacutetodo de DNA fingerprinting)

2 - Detecccedilatildeo de patogenes

3 - Sexagem de organismos

4 - Anaacutelise de populaccedilotildees

5 - Clonagem do DNA

6 - Anaacutelise de expressatildeo de genes e proteiacutenas

7 - Organismos geneticamente modificados

Passo 1Separaccedilatildeo das duas cadeias de uma moleacutecula de DNA

bullAs moleacuteculas de DNA de dupla cadeia satildeo aquecidas a 95degC(processo que desnaturaldquo ou separa a cadeia dupla ao cortar as ligaccedilotildeeshidrogeacutenio entre as bases azotadas dos nucleoacutetidos que as constituem separandoas duas cadeias simples)

bull As cadeias simples satildeo os ldquotemplatesrdquo (moldes) para as novas cadeias de DNA

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Existem basicamente 3 passos na PCR (satildeo repetidos vaacuterias vezes)

Passo 2Ligaccedilatildeo de cada um dos primers de cadeia uacutenica agraves sequecircncias que lhes satildeo complementares existentes em cada uma das cadeias da moleacutecula de DNA molde

- Um primer eacute um pequeno fragmento de DNA (agrave volta de 20 nucleoacutetidos) que se liga por complementaridade agrave cadeia de DNA molde (efectuada a 55ordmC)

- A Taq polimerase para comeccedilar a construir a nova cadeia de DNA tem que se ligar a um fragmento de cadeia dupla que possua uma extremidade 3rsquo-OH livre

- Os cientistas usam primers especiacuteficos que iratildeo ligar-se a sequecircncias que flanqueiam a porccedilatildeo de DNA que lhes interessa amplificar A temperatura utilizada eacute geralmente de 55degC e o processo dura entre 30-60 segundos

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Passo 3Polimerizaccedilatildeo de uma nova cadeia a partir dos primers emparelhados pela Taq polimerase com a inserccedilatildeo progressiva de novos nucleoacutetidoscomplementares agrave cadeia molde levando agrave construccedilatildeo de novas cadeias de DNA

- Extensatildeo Durante este passo do ciclo a Taq polimerase vai fazer a extensatildeo dos primers a partir da extremidade 3rsquoOH livre colocando novos nucleoacutetidos sequencialmente complementares agrave cadeia molde A Taq polimerase trabalha a temperaturas entre 72-75degC

- Os quatro nucleoacutetidos foram previamente adicionados agrave mistura da reacccedilatildeo de forma que a Taq tenha agrave sua disposiccedilatildeo os elementos necessaacuterios para construir a nova cadeia

complementar agrave cadeia molde

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Consiste na migraccedilatildeo de moleacuteculas carregadas electricamente que ocorre quando as mesmas satildeo dissolvidas ou suspensas num gel atraveacutes da aplicaccedilatildeo de uma corrente eleacutectrica

ELECTROFORESE (DNA fingerprinting)

- DNAs sateacutelites satildeo sequecircncias no DNA que se repetem sucessivamente e natildeoparecem codificar proteiacutenas essenciais

- Possuem a capacidade de ldquosaltarrdquo ou de se copiarem para outros locais dogenoma com grande frequecircncia ao longo das geraccedilotildees

- Longas repeticcedilotildees destas sequecircncias estatildeo espalhadas por todo o genoma humano(gt30) ocupando regiotildees de tamanhos variaacuteveis Mesmo no interior de introtildeesde genes

Verde minissateacutelite Alu

DNA sateacutelitemarcadores de variabilidade geneacutetica

- Tamanho ~ 300 pb- Distribuiacutedo por todo o genoma nos primatas- 500-2000 coacutepias no genoma humano (alguns inseridos nos uacuteltimos mil anos)

Uma coacutepia de Alu denominada TPA-25 encontra-se com frequecircncia num dos introtildeesde um alelo do gene ldquotissue plasminogene activactorrdquo (TPA)

Alu TPA-25

intratildeoexatildeo exatildeo

Gene TPA (s Alu)

Gene TPA (c Alu)

Para detectar a sua presenccedila vamos amplificar (PCR) este intratildeo do gene TPA Secontiver o TPA-25 os fragmentos de DNA seratildeo mais longos (400pb) caso contraacuterioseratildeo mais curtos (100 pb)

primer

primer

primer

primer

Elemento Alu

100pb

200pb

300pb

400pb

500pb

600pb

700pb

800pb

900pb

Homozigoacutetico parapresenccedila de TPA-25

Heterozigoacutetico

Homozigoacutetico para ausecircncia de TPA-25

Marcador de peso molecular

Marcador de peso molecular -conjunto de fragmentos de pesomolecular conhecido que servemde termo de comparaccedilatildeo emrelaccedilatildeo agrave amostra Assim eacutepossiacutevel estimar o tamanho dosfragmentos de DNA a analisarcomparando a distacircncia por elespercorrida com a percorrida pelomarcador no gel de agarose

Esta teacutecnica permite identificar a informaccedilatildeo herdada do pai e da matildee e distinguir indiviacuteduos como na cena de um crime Assim seraacute necessaacuterio utilizar natildeo um mas vaacuterios marcadores geneacuteticos utilizando uma abordagem semelhante a esta para cada um deles

15 marcadores geneacuteticos STR (short tandem repeat) recomendados pelo Grupo Espanhol e Portuguecircs da SociedadeInternacional de Geneacutetica Forense (GEP-ISFG)

Genoacutetipos possiacuteveis para a presenccedila ou ausecircncia do

Alu TPA-25

Em indiviacuteduos natildeo-aparentados o nuacutemero derepeticcedilotildees das regiotildees de sateacutelites eacute demasiadodiferente para que o padratildeo das vaacuterias regiotildees sejasemelhante

O padratildeo transmite-se de pais para filhos masnunca eacute igual entre irmatildeos Apenas geacutemeosverdadeiros tecircm padrotildees de bandas iguais

DNA fingerprinting numa mesma famiacutelia

Materiais- Micropipeta de

- 100-1000 microlitro+pontas

- Micropipeta de

10-100 microlitros+pontas- Micropipeta de 05-10 microlitros + pontas

- Tubos de 15 ml

- Tubos de PCR de 05 ml- Termociclador

Reagentes - DNA genoacutemico

- Oligonucleoacutetidos (primers)

(directo e inverso)

- dNTPrsquos (25mM cada um)

- Taq DNA polimerase

- Tampatildeo Taq (10x)

- Magneacutesio

Programa de amplificaccedilatildeoApoacutes a escolha dos primers e do caacutelculo do valor de Tm os alunos teratildeo que

elaborar um programa de amplificaccedilatildeo sabendo que

Tm = 3 x (G + C) + 2 x (A + T)

Sequecircncias

primer directo 5rsquo-GTAAGAGTTCCGTAACAGGACAGCT-3rsquo

primer inverso 5rsquo-CCCCACCCTAGGAGAACTTCTCTTT-3

Tm do primer directo =

Tm do primer inverso =

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- O programa de amplificaccedilatildeo a usar tem a seguinte estrutura

bull 94ordmC ndash 4min ndash Desnaturaccedilatildeo

bull 94ordmC ndash 30seg ndash Desnaturaccedilatildeo

bull Tm ordmC ndash 30seg ndash Hibridaccedilatildeo

bull 72ordmC ndash30seg ndash Amplificaccedilatildeo (1minkb) - Ciclos de amplificaccedilatildeo (25-40)

bull 72ordmC ndash 5-7min ndash Extensatildeo final

- Preparaccedilatildeo do DNA a partir de amostras de cabelo

1 Remover um cabelo com foliacuteculo

2 Inserir a foliacuteculo (ELIMINAR o resto do cabelo) num tubo de 15ml

3 Incubar a foliacuteculo em 100μl de tampatildeo de digestatildeo (contendo ~6μg de

proteinase K) durante 1 hora a 55deg C seguido de 10 minutos a 95deg C

4 Usar 3μl desta soluccedilatildeo como amostra genoacutemica

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- Procedimento da reacccedilatildeo de PCR

Misturar num tubo de PCR 50μl por reacccedilatildeo

- H2O qb 50μl

- DNA ~250ng

- primer directo 25pmol

- primer inverso 25pmol

- Tampatildeo Taq (10x) 5μl

- Mistura dos 4dNTPs 25mM cada 1μl

- Taq polimerase 1 unidade

NOTA O DNA eacute sempre o uacuteltimo a ser adicionado de modo a evitar contaminaccedilotildees

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

ELECTROFORESE (DNA fingerprint)

- Quando sujeitos a um campo eleacutectrico os aacutecidos nucleicos migram em

direcccedilatildeo ao poacutelo positivo uma vez que apresentam carga negativa a pH

neutro

- Eacute uma teacutecnica que eacute utilizada para separar moleacuteculas de diferentes tamanhos

e cargas eleacutectricas a maior parte das vezes de fragmentos de DNA RNA ou

proteiacutenas

- Durante a electroforese em gel de agarose os fragmentos moleculares

migram atraveacutes de um gel quando exposto a um campo eleacutectrico

- A agarose funciona como uma rede cujos poros deixam passar mais

facilmente as moleacuteculas mais pequenas

Materiais - Erlenmeyer de 250ml

- Espaacutetula

- Balanccedila

- Microondas

- Tina de electroforese

- Fonte de electroforese

- Micropipetas P20 e P100

- Pontas para micropipeta amarelas

- Microtubos

- Transiluminador de UV

Reagentes- Tampatildeo TAE (soluccedilatildeo 50x trisbase242g aacutecido

aceacutetico glacial 571ml EDTA 05M pH 80

100ml aacutegua desionizada qb 1000ml)

- Aacutegua- ultra-pura

- Tampatildeo de amostra (soluccedilatildeo 6x azul de

bromofenol 025 pv xileno de cianol FF

025 pv glicerol 30 pv)

- Brometo de etiacutedeo 05μgml

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo do gel de agarose

1 - Preparar uma soluccedilatildeo de agarose em tampatildeo TAE com concentraccedilatildeo final de 15 (pv)

Aquecer a mistura no microondas com agitaccedilatildeo frequente ateacute toda a agarose se ter

dissolvido

2 - Colocar o tabuleiro da tina de electroforese no respectivo suporte de preparaccedilatildeo do gel ou

na sua falta selar com fita adesiva de autoclave

3 - Colocar o pente em posiccedilatildeo conveniente no tabuleiro para um correcto posicionamento

dos poccedilos distacircncia agrave extremidade e agrave base do gel

4 - Verter a agarose no tabuleiro ateacute uma altura de ~5mm Eliminar bolhas de ar que se

tenham formado aspirando com uma micropipeta e deixar solidificar agrave temperatura

ambiente

5 - Quando o gel se tiver formado retirar lentamente o pente para natildeo danificar os poccedilos

colocar o tabuleiro na tina de electroforese de modo a que os poccedilos estejam do lado do

eleacutectrodo negativo e adicionar tampatildeo TAE ateacute ~1mm acima do gel

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras

1 Para cada amostra misturar num microtubo 100-500ng de DNA 4μl de tampatildeo de

amostra (5x conc) e aacutegua ultra-pura qb 20μl

2 Aplicar as amostras nos respectivos poccedilos enchendo lentamente cada poccedilo com uma

micropipeta Natildeo deixar extravasar a amostra do poccedilo para natildeo contaminar os poccedilos

vizinhos

3 Colocar a tampa da tina Verificar que as amostras estatildeo colocadas do lado do poacutelo

negativo (caacutetodo) e que a migraccedilatildeo seraacute no sentido do poacutelo positivo (aacutenodo)

4 Ligar os cabos agrave fonte de electricidade Ligar a fonte e regular para uma voltagem de 1-

5Vcm (distacircncia medida entre os eleacutectrodos) Verificar se haacute desprendimento de bolhas

dos eleacutectrodos devido agrave electroacutelise e se passados alguns minutos o azul de bromofenol jaacute

comeccedilou a migrar no sentido correcto

5 Apoacutes migraccedilatildeo julgada conveniente (por avaliaccedilatildeo da posiccedilatildeo do azul de bromofenol a

sensivelmente 34 do comprimento do gel) desligar a corrente eleacutectrica na fonte desligar

os cabos e retirar a tampa da tina Retirar o gel cuidadosamente para natildeo partir e coraacute-lo

em banho numa soluccedilatildeo de brometo de etiacutedeo 05μgml durante 30-45 min agrave temperatura

ambiente

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras (cont)

O brometo de etiacutedeo eacute um agente mutageacutenico potente usar sempre luvas e colocar em

recipiente proacuteprio todo o material que tenha entrado em contacto com este corante

6 - Examinar o gel agrave radiaccedilatildeo ultra-violeta e fotografar para arquivar

(As radiaccedilotildees UV satildeo extremamente perigosas particularmente para os olhos provocando lesotildees na

retina Evitar qualquer exposiccedilatildeo dos olhos a estas radiaccedilotildees Usar sempre oacuteculos protectores ou

maacutescaras de material opaco aos UV)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Imagem obtida atraveacutes do transiluminador de UV (Alu-TPA-25)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Teacutecnica do PCRhttpnobelprizeorgeducational_gameschemistrypcrgameindexhtml

DNA ndash dupla cadeiahttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinedna_double_helix

Coacutedigo geneacuteticohttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinegene-code

Alguns sites com animaccedilotildees

-httpwwwcienticcomportalindexphpview=articleampcatid=423Amateria

l-geneticoampid=663Apcr-e-electroforese-em-gelampoption=com_contentampItemid=112

- httpwwwipatimupptdefault-pthtm

- httpwwwlaboratorioabertoptiniciophp

- httptranslategooglepttranslatehl=pt-PTamplangpair=en7Cptampu=httpscientificteachingwiscedumaterialsmolecularPhillipsRobertsonPCRhtm

Alguns sites com informaccedilotildees

Bibliografia

- Documentaccedilatildeo Gemoleculargmailcom

bull 2009_Apresentaccedilatildeo -P12_Teacuteenicas de Eng Genet P1bull Compilaccedilatildeo de Protocolos

- www youtubecomwatchv=dxTeDu5_eN8 - ldquoPromo Investigation Discovery launches in the UK on Sky 551rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=B5dVik3VTtcampfeature=related -ldquo Polymerase chain reaction (PCR)rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=qMxQ-65qYDk - ldquo Gel Electrophoresisrdquo

-wwwodnavaiaescolaorg

-httpwwwrocheptportugalindexcfmprodutosequipamentos-de-diagnosticoproductsmolecular-diagintro-pcr

-httpenwikipediaorgwikiPolymerase_chain_reactionhttpwwwcrbm1govbrbio65artigocien_65asp

- wwwgep-isfgorgISFGPortuguesportadaphp

-httpwwwdbbmfiocruzbrhelpdeskmbiologyTE9cnicas20BE1sicas20de20Biologia20Molecular20finalpdf

Page 2: Dna invest criminal-pcr-electroforese(dn-afingerprint)

DNA

3 Replicaccedilatildeo da informaccedilatildeo

geneacutetica

2 Localizaccedilatildeo natureza quiacutemica e

estrutura

1 Aacutecidos nucleicos

4 Extracccedilatildeo de DNA

5 DNA e a identificaccedilatildeo de suspeitos

51 Teacutecnica de PCR

52 Electroforese(DNA finger

printing )

53 Comparaccedilatildeo de resultados

54 Conclusatildeo

Os conteuacutedos

Aacutecidos Nucleicos ndash DNA - RNA

PROCARIONTESndash O DNA encontra-se livre no citoplasma

Aacutecidos nucleicosLocalizaccedilatildeo do material geneacutetico

EUCARIONTESO DNA encontra-se no interior do nuacutecleo (cerca de 99)

Aacutecidos nucleicosLocalizaccedilatildeo do material geneacutetico

MODELO DA DUPLA HEacuteLICE DE DNAJames Watson e Francis Crick (1953)

MODELO DA DUPLA HEacuteLICE DE DNAJames Watson e Francis Crick (1953)

MODELO DA DUPLA HEacuteLICE DE DNAJames Watson e Francis Crick (1953)

Replicaccedilatildeo do DNA

Replicaccedilatildeo semiconservativa

Replicaccedilatildeo do DNA

Materiais - Copo - Funil - Papel de filtro - Palitos Reagentes - Aacutegua - Sal - Isopropanol

Procedimentos1- Preparar uma soluccedilatildeo salina muito concentrada 2- Colocar 20 ml dessa soluccedilatildeo salina na boca e

bochechar vigorosamente durante 2 minutos 3- Colocar o obtido em 2 num copo e filtrar em

seguida 4- Marcar duas linhas num tubo de ensaio uma ao

meio do tubo e outra perto do bordo 5- Transferir o filtrado para um tubo de ensaio ateacute agrave

primeira linha 6- Adicionar cuidadosamente isopropanol ateacute agrave

segunda linha 7- Observar com atenccedilatildeo e registar

Actividade PraacuteticaExtracccedilatildeo de DNA de ceacutelulas do epiteacutelio bucal

DNA - experiecircncia de Hershey e Chasehttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076bio21swf

DNA ndash Experiecircncia de Meselson e Stahlhttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076bio22swf

DNA ndash Replicaccedilatildeo 1httphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076micro04swf

DNA ndash Replicaccedilatildeo 2httphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076bio23swf

Siacutentese proteicahttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120077micro06swf

Siacutentese proteica ndash Ceacutelula procarioacuteticaEucarioacuteticahttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120077bio25swf

Ciclo celularhttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicine2001cellcyclehtml

Animaccedilotildees em Biologia celularhttpwwwjohnkyrkcomindexpthtml

A SEQUEcircNCIA DOS ACONTECIMENTOShellip

bull Recolha de vestiacutegios bioloacutegicos no local do crime

bull Recolha do DNA dos eventuais suspeitos e viacutetima

bull Amplificaccedilatildeo do DNA pela teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

bull Electroforese em gel de agarose (separaccedilatildeo de fragmentos de DNA)

bull Comparaccedilatildeo dos resultados obtidos (DNA fingerprinting)

bull Elaboraccedilatildeo do relatoacuterio com a identificaccedilatildeo do culpado

bull Consiste na amplificaccedilatildeo exponencial de fragmentos de DNA localizados entre duas regiotildees de sequecircncia conhecida

bull Esta teacutecnica permite obter muitas coacutepias de uma regiatildeo alvo a partir de uma moleacutecula de DNA de dupla cadeia (chamada de DNA template ou modelo)

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Elementos necessaacuterios para o PCR

bullAmostra de DNA a amplificar

bullNucleoacutetidos (dNTPrsquos)

bullDNA polimerasebull(constroacutei uma nova cadeia de DNA por emparelhamento com a cadeia progenitora durante areplicaccedilatildeo do DNA)

bullPrimers(Pequenos fragmentos de DNA de cadeia uacutenica que hibridam especificamente com as regiotildeesflanqueantes da sequecircncia a amplificar deixando uma extremidade 3rsquoOH livre paraamplificaccedilatildeo)

bullSoluccedilatildeo Tampatildeo

bullMagneacutesio

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

A mistura eacute colocada no termociclador(faz ciclos de temperatura preacute-estabelecidos com tempos exactos para cada reacccedilatildeo)

Esta enzima eacute chamada de Taq polimerase por ter sidooriginalmente extraiacuteda da bacteacuteria Thermus aquaticus que viveem aacuteguas vulcacircnicas cuja temperatura se situa perto da ebuliccedilatildeosendo por isso estaacutevel e funcional a altas temperaturas)

Aplica-se em situaccedilotildees onde a quantidade de DNA disponiacutevel eacute reduzida

Alguns exemplos hellip

PCR e suas aplicaccedilotildees

1 ndash Medicina forense(pequenas amostras de DNA retiradas da cena de um crime como pedaccedilos de cabelo gotas de sangue ou saliva pedaccedilos de pele ou ateacute mesmo a minuacutescula quantidade de DNA deixada numa impressatildeo digital) satildeo amplificadas para serem analisadas pelo meacutetodo de DNA fingerprinting)

2 - Detecccedilatildeo de patogenes

3 - Sexagem de organismos

4 - Anaacutelise de populaccedilotildees

5 - Clonagem do DNA

6 - Anaacutelise de expressatildeo de genes e proteiacutenas

7 - Organismos geneticamente modificados

Passo 1Separaccedilatildeo das duas cadeias de uma moleacutecula de DNA

bullAs moleacuteculas de DNA de dupla cadeia satildeo aquecidas a 95degC(processo que desnaturaldquo ou separa a cadeia dupla ao cortar as ligaccedilotildeeshidrogeacutenio entre as bases azotadas dos nucleoacutetidos que as constituem separandoas duas cadeias simples)

bull As cadeias simples satildeo os ldquotemplatesrdquo (moldes) para as novas cadeias de DNA

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Existem basicamente 3 passos na PCR (satildeo repetidos vaacuterias vezes)

Passo 2Ligaccedilatildeo de cada um dos primers de cadeia uacutenica agraves sequecircncias que lhes satildeo complementares existentes em cada uma das cadeias da moleacutecula de DNA molde

- Um primer eacute um pequeno fragmento de DNA (agrave volta de 20 nucleoacutetidos) que se liga por complementaridade agrave cadeia de DNA molde (efectuada a 55ordmC)

- A Taq polimerase para comeccedilar a construir a nova cadeia de DNA tem que se ligar a um fragmento de cadeia dupla que possua uma extremidade 3rsquo-OH livre

- Os cientistas usam primers especiacuteficos que iratildeo ligar-se a sequecircncias que flanqueiam a porccedilatildeo de DNA que lhes interessa amplificar A temperatura utilizada eacute geralmente de 55degC e o processo dura entre 30-60 segundos

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Passo 3Polimerizaccedilatildeo de uma nova cadeia a partir dos primers emparelhados pela Taq polimerase com a inserccedilatildeo progressiva de novos nucleoacutetidoscomplementares agrave cadeia molde levando agrave construccedilatildeo de novas cadeias de DNA

- Extensatildeo Durante este passo do ciclo a Taq polimerase vai fazer a extensatildeo dos primers a partir da extremidade 3rsquoOH livre colocando novos nucleoacutetidos sequencialmente complementares agrave cadeia molde A Taq polimerase trabalha a temperaturas entre 72-75degC

- Os quatro nucleoacutetidos foram previamente adicionados agrave mistura da reacccedilatildeo de forma que a Taq tenha agrave sua disposiccedilatildeo os elementos necessaacuterios para construir a nova cadeia

complementar agrave cadeia molde

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Consiste na migraccedilatildeo de moleacuteculas carregadas electricamente que ocorre quando as mesmas satildeo dissolvidas ou suspensas num gel atraveacutes da aplicaccedilatildeo de uma corrente eleacutectrica

ELECTROFORESE (DNA fingerprinting)

- DNAs sateacutelites satildeo sequecircncias no DNA que se repetem sucessivamente e natildeoparecem codificar proteiacutenas essenciais

- Possuem a capacidade de ldquosaltarrdquo ou de se copiarem para outros locais dogenoma com grande frequecircncia ao longo das geraccedilotildees

- Longas repeticcedilotildees destas sequecircncias estatildeo espalhadas por todo o genoma humano(gt30) ocupando regiotildees de tamanhos variaacuteveis Mesmo no interior de introtildeesde genes

Verde minissateacutelite Alu

DNA sateacutelitemarcadores de variabilidade geneacutetica

- Tamanho ~ 300 pb- Distribuiacutedo por todo o genoma nos primatas- 500-2000 coacutepias no genoma humano (alguns inseridos nos uacuteltimos mil anos)

Uma coacutepia de Alu denominada TPA-25 encontra-se com frequecircncia num dos introtildeesde um alelo do gene ldquotissue plasminogene activactorrdquo (TPA)

Alu TPA-25

intratildeoexatildeo exatildeo

Gene TPA (s Alu)

Gene TPA (c Alu)

Para detectar a sua presenccedila vamos amplificar (PCR) este intratildeo do gene TPA Secontiver o TPA-25 os fragmentos de DNA seratildeo mais longos (400pb) caso contraacuterioseratildeo mais curtos (100 pb)

primer

primer

primer

primer

Elemento Alu

100pb

200pb

300pb

400pb

500pb

600pb

700pb

800pb

900pb

Homozigoacutetico parapresenccedila de TPA-25

Heterozigoacutetico

Homozigoacutetico para ausecircncia de TPA-25

Marcador de peso molecular

Marcador de peso molecular -conjunto de fragmentos de pesomolecular conhecido que servemde termo de comparaccedilatildeo emrelaccedilatildeo agrave amostra Assim eacutepossiacutevel estimar o tamanho dosfragmentos de DNA a analisarcomparando a distacircncia por elespercorrida com a percorrida pelomarcador no gel de agarose

Esta teacutecnica permite identificar a informaccedilatildeo herdada do pai e da matildee e distinguir indiviacuteduos como na cena de um crime Assim seraacute necessaacuterio utilizar natildeo um mas vaacuterios marcadores geneacuteticos utilizando uma abordagem semelhante a esta para cada um deles

15 marcadores geneacuteticos STR (short tandem repeat) recomendados pelo Grupo Espanhol e Portuguecircs da SociedadeInternacional de Geneacutetica Forense (GEP-ISFG)

Genoacutetipos possiacuteveis para a presenccedila ou ausecircncia do

Alu TPA-25

Em indiviacuteduos natildeo-aparentados o nuacutemero derepeticcedilotildees das regiotildees de sateacutelites eacute demasiadodiferente para que o padratildeo das vaacuterias regiotildees sejasemelhante

O padratildeo transmite-se de pais para filhos masnunca eacute igual entre irmatildeos Apenas geacutemeosverdadeiros tecircm padrotildees de bandas iguais

DNA fingerprinting numa mesma famiacutelia

Materiais- Micropipeta de

- 100-1000 microlitro+pontas

- Micropipeta de

10-100 microlitros+pontas- Micropipeta de 05-10 microlitros + pontas

- Tubos de 15 ml

- Tubos de PCR de 05 ml- Termociclador

Reagentes - DNA genoacutemico

- Oligonucleoacutetidos (primers)

(directo e inverso)

- dNTPrsquos (25mM cada um)

- Taq DNA polimerase

- Tampatildeo Taq (10x)

- Magneacutesio

Programa de amplificaccedilatildeoApoacutes a escolha dos primers e do caacutelculo do valor de Tm os alunos teratildeo que

elaborar um programa de amplificaccedilatildeo sabendo que

Tm = 3 x (G + C) + 2 x (A + T)

Sequecircncias

primer directo 5rsquo-GTAAGAGTTCCGTAACAGGACAGCT-3rsquo

primer inverso 5rsquo-CCCCACCCTAGGAGAACTTCTCTTT-3

Tm do primer directo =

Tm do primer inverso =

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- O programa de amplificaccedilatildeo a usar tem a seguinte estrutura

bull 94ordmC ndash 4min ndash Desnaturaccedilatildeo

bull 94ordmC ndash 30seg ndash Desnaturaccedilatildeo

bull Tm ordmC ndash 30seg ndash Hibridaccedilatildeo

bull 72ordmC ndash30seg ndash Amplificaccedilatildeo (1minkb) - Ciclos de amplificaccedilatildeo (25-40)

bull 72ordmC ndash 5-7min ndash Extensatildeo final

- Preparaccedilatildeo do DNA a partir de amostras de cabelo

1 Remover um cabelo com foliacuteculo

2 Inserir a foliacuteculo (ELIMINAR o resto do cabelo) num tubo de 15ml

3 Incubar a foliacuteculo em 100μl de tampatildeo de digestatildeo (contendo ~6μg de

proteinase K) durante 1 hora a 55deg C seguido de 10 minutos a 95deg C

4 Usar 3μl desta soluccedilatildeo como amostra genoacutemica

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- Procedimento da reacccedilatildeo de PCR

Misturar num tubo de PCR 50μl por reacccedilatildeo

- H2O qb 50μl

- DNA ~250ng

- primer directo 25pmol

- primer inverso 25pmol

- Tampatildeo Taq (10x) 5μl

- Mistura dos 4dNTPs 25mM cada 1μl

- Taq polimerase 1 unidade

NOTA O DNA eacute sempre o uacuteltimo a ser adicionado de modo a evitar contaminaccedilotildees

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

ELECTROFORESE (DNA fingerprint)

- Quando sujeitos a um campo eleacutectrico os aacutecidos nucleicos migram em

direcccedilatildeo ao poacutelo positivo uma vez que apresentam carga negativa a pH

neutro

- Eacute uma teacutecnica que eacute utilizada para separar moleacuteculas de diferentes tamanhos

e cargas eleacutectricas a maior parte das vezes de fragmentos de DNA RNA ou

proteiacutenas

- Durante a electroforese em gel de agarose os fragmentos moleculares

migram atraveacutes de um gel quando exposto a um campo eleacutectrico

- A agarose funciona como uma rede cujos poros deixam passar mais

facilmente as moleacuteculas mais pequenas

Materiais - Erlenmeyer de 250ml

- Espaacutetula

- Balanccedila

- Microondas

- Tina de electroforese

- Fonte de electroforese

- Micropipetas P20 e P100

- Pontas para micropipeta amarelas

- Microtubos

- Transiluminador de UV

Reagentes- Tampatildeo TAE (soluccedilatildeo 50x trisbase242g aacutecido

aceacutetico glacial 571ml EDTA 05M pH 80

100ml aacutegua desionizada qb 1000ml)

- Aacutegua- ultra-pura

- Tampatildeo de amostra (soluccedilatildeo 6x azul de

bromofenol 025 pv xileno de cianol FF

025 pv glicerol 30 pv)

- Brometo de etiacutedeo 05μgml

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo do gel de agarose

1 - Preparar uma soluccedilatildeo de agarose em tampatildeo TAE com concentraccedilatildeo final de 15 (pv)

Aquecer a mistura no microondas com agitaccedilatildeo frequente ateacute toda a agarose se ter

dissolvido

2 - Colocar o tabuleiro da tina de electroforese no respectivo suporte de preparaccedilatildeo do gel ou

na sua falta selar com fita adesiva de autoclave

3 - Colocar o pente em posiccedilatildeo conveniente no tabuleiro para um correcto posicionamento

dos poccedilos distacircncia agrave extremidade e agrave base do gel

4 - Verter a agarose no tabuleiro ateacute uma altura de ~5mm Eliminar bolhas de ar que se

tenham formado aspirando com uma micropipeta e deixar solidificar agrave temperatura

ambiente

5 - Quando o gel se tiver formado retirar lentamente o pente para natildeo danificar os poccedilos

colocar o tabuleiro na tina de electroforese de modo a que os poccedilos estejam do lado do

eleacutectrodo negativo e adicionar tampatildeo TAE ateacute ~1mm acima do gel

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras

1 Para cada amostra misturar num microtubo 100-500ng de DNA 4μl de tampatildeo de

amostra (5x conc) e aacutegua ultra-pura qb 20μl

2 Aplicar as amostras nos respectivos poccedilos enchendo lentamente cada poccedilo com uma

micropipeta Natildeo deixar extravasar a amostra do poccedilo para natildeo contaminar os poccedilos

vizinhos

3 Colocar a tampa da tina Verificar que as amostras estatildeo colocadas do lado do poacutelo

negativo (caacutetodo) e que a migraccedilatildeo seraacute no sentido do poacutelo positivo (aacutenodo)

4 Ligar os cabos agrave fonte de electricidade Ligar a fonte e regular para uma voltagem de 1-

5Vcm (distacircncia medida entre os eleacutectrodos) Verificar se haacute desprendimento de bolhas

dos eleacutectrodos devido agrave electroacutelise e se passados alguns minutos o azul de bromofenol jaacute

comeccedilou a migrar no sentido correcto

5 Apoacutes migraccedilatildeo julgada conveniente (por avaliaccedilatildeo da posiccedilatildeo do azul de bromofenol a

sensivelmente 34 do comprimento do gel) desligar a corrente eleacutectrica na fonte desligar

os cabos e retirar a tampa da tina Retirar o gel cuidadosamente para natildeo partir e coraacute-lo

em banho numa soluccedilatildeo de brometo de etiacutedeo 05μgml durante 30-45 min agrave temperatura

ambiente

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras (cont)

O brometo de etiacutedeo eacute um agente mutageacutenico potente usar sempre luvas e colocar em

recipiente proacuteprio todo o material que tenha entrado em contacto com este corante

6 - Examinar o gel agrave radiaccedilatildeo ultra-violeta e fotografar para arquivar

(As radiaccedilotildees UV satildeo extremamente perigosas particularmente para os olhos provocando lesotildees na

retina Evitar qualquer exposiccedilatildeo dos olhos a estas radiaccedilotildees Usar sempre oacuteculos protectores ou

maacutescaras de material opaco aos UV)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Imagem obtida atraveacutes do transiluminador de UV (Alu-TPA-25)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Teacutecnica do PCRhttpnobelprizeorgeducational_gameschemistrypcrgameindexhtml

DNA ndash dupla cadeiahttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinedna_double_helix

Coacutedigo geneacuteticohttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinegene-code

Alguns sites com animaccedilotildees

-httpwwwcienticcomportalindexphpview=articleampcatid=423Amateria

l-geneticoampid=663Apcr-e-electroforese-em-gelampoption=com_contentampItemid=112

- httpwwwipatimupptdefault-pthtm

- httpwwwlaboratorioabertoptiniciophp

- httptranslategooglepttranslatehl=pt-PTamplangpair=en7Cptampu=httpscientificteachingwiscedumaterialsmolecularPhillipsRobertsonPCRhtm

Alguns sites com informaccedilotildees

Bibliografia

- Documentaccedilatildeo Gemoleculargmailcom

bull 2009_Apresentaccedilatildeo -P12_Teacuteenicas de Eng Genet P1bull Compilaccedilatildeo de Protocolos

- www youtubecomwatchv=dxTeDu5_eN8 - ldquoPromo Investigation Discovery launches in the UK on Sky 551rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=B5dVik3VTtcampfeature=related -ldquo Polymerase chain reaction (PCR)rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=qMxQ-65qYDk - ldquo Gel Electrophoresisrdquo

-wwwodnavaiaescolaorg

-httpwwwrocheptportugalindexcfmprodutosequipamentos-de-diagnosticoproductsmolecular-diagintro-pcr

-httpenwikipediaorgwikiPolymerase_chain_reactionhttpwwwcrbm1govbrbio65artigocien_65asp

- wwwgep-isfgorgISFGPortuguesportadaphp

-httpwwwdbbmfiocruzbrhelpdeskmbiologyTE9cnicas20BE1sicas20de20Biologia20Molecular20finalpdf

Page 3: Dna invest criminal-pcr-electroforese(dn-afingerprint)

Aacutecidos Nucleicos ndash DNA - RNA

PROCARIONTESndash O DNA encontra-se livre no citoplasma

Aacutecidos nucleicosLocalizaccedilatildeo do material geneacutetico

EUCARIONTESO DNA encontra-se no interior do nuacutecleo (cerca de 99)

Aacutecidos nucleicosLocalizaccedilatildeo do material geneacutetico

MODELO DA DUPLA HEacuteLICE DE DNAJames Watson e Francis Crick (1953)

MODELO DA DUPLA HEacuteLICE DE DNAJames Watson e Francis Crick (1953)

MODELO DA DUPLA HEacuteLICE DE DNAJames Watson e Francis Crick (1953)

Replicaccedilatildeo do DNA

Replicaccedilatildeo semiconservativa

Replicaccedilatildeo do DNA

Materiais - Copo - Funil - Papel de filtro - Palitos Reagentes - Aacutegua - Sal - Isopropanol

Procedimentos1- Preparar uma soluccedilatildeo salina muito concentrada 2- Colocar 20 ml dessa soluccedilatildeo salina na boca e

bochechar vigorosamente durante 2 minutos 3- Colocar o obtido em 2 num copo e filtrar em

seguida 4- Marcar duas linhas num tubo de ensaio uma ao

meio do tubo e outra perto do bordo 5- Transferir o filtrado para um tubo de ensaio ateacute agrave

primeira linha 6- Adicionar cuidadosamente isopropanol ateacute agrave

segunda linha 7- Observar com atenccedilatildeo e registar

Actividade PraacuteticaExtracccedilatildeo de DNA de ceacutelulas do epiteacutelio bucal

DNA - experiecircncia de Hershey e Chasehttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076bio21swf

DNA ndash Experiecircncia de Meselson e Stahlhttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076bio22swf

DNA ndash Replicaccedilatildeo 1httphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076micro04swf

DNA ndash Replicaccedilatildeo 2httphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076bio23swf

Siacutentese proteicahttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120077micro06swf

Siacutentese proteica ndash Ceacutelula procarioacuteticaEucarioacuteticahttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120077bio25swf

Ciclo celularhttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicine2001cellcyclehtml

Animaccedilotildees em Biologia celularhttpwwwjohnkyrkcomindexpthtml

A SEQUEcircNCIA DOS ACONTECIMENTOShellip

bull Recolha de vestiacutegios bioloacutegicos no local do crime

bull Recolha do DNA dos eventuais suspeitos e viacutetima

bull Amplificaccedilatildeo do DNA pela teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

bull Electroforese em gel de agarose (separaccedilatildeo de fragmentos de DNA)

bull Comparaccedilatildeo dos resultados obtidos (DNA fingerprinting)

bull Elaboraccedilatildeo do relatoacuterio com a identificaccedilatildeo do culpado

bull Consiste na amplificaccedilatildeo exponencial de fragmentos de DNA localizados entre duas regiotildees de sequecircncia conhecida

bull Esta teacutecnica permite obter muitas coacutepias de uma regiatildeo alvo a partir de uma moleacutecula de DNA de dupla cadeia (chamada de DNA template ou modelo)

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Elementos necessaacuterios para o PCR

bullAmostra de DNA a amplificar

bullNucleoacutetidos (dNTPrsquos)

bullDNA polimerasebull(constroacutei uma nova cadeia de DNA por emparelhamento com a cadeia progenitora durante areplicaccedilatildeo do DNA)

bullPrimers(Pequenos fragmentos de DNA de cadeia uacutenica que hibridam especificamente com as regiotildeesflanqueantes da sequecircncia a amplificar deixando uma extremidade 3rsquoOH livre paraamplificaccedilatildeo)

bullSoluccedilatildeo Tampatildeo

bullMagneacutesio

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

A mistura eacute colocada no termociclador(faz ciclos de temperatura preacute-estabelecidos com tempos exactos para cada reacccedilatildeo)

Esta enzima eacute chamada de Taq polimerase por ter sidooriginalmente extraiacuteda da bacteacuteria Thermus aquaticus que viveem aacuteguas vulcacircnicas cuja temperatura se situa perto da ebuliccedilatildeosendo por isso estaacutevel e funcional a altas temperaturas)

Aplica-se em situaccedilotildees onde a quantidade de DNA disponiacutevel eacute reduzida

Alguns exemplos hellip

PCR e suas aplicaccedilotildees

1 ndash Medicina forense(pequenas amostras de DNA retiradas da cena de um crime como pedaccedilos de cabelo gotas de sangue ou saliva pedaccedilos de pele ou ateacute mesmo a minuacutescula quantidade de DNA deixada numa impressatildeo digital) satildeo amplificadas para serem analisadas pelo meacutetodo de DNA fingerprinting)

2 - Detecccedilatildeo de patogenes

3 - Sexagem de organismos

4 - Anaacutelise de populaccedilotildees

5 - Clonagem do DNA

6 - Anaacutelise de expressatildeo de genes e proteiacutenas

7 - Organismos geneticamente modificados

Passo 1Separaccedilatildeo das duas cadeias de uma moleacutecula de DNA

bullAs moleacuteculas de DNA de dupla cadeia satildeo aquecidas a 95degC(processo que desnaturaldquo ou separa a cadeia dupla ao cortar as ligaccedilotildeeshidrogeacutenio entre as bases azotadas dos nucleoacutetidos que as constituem separandoas duas cadeias simples)

bull As cadeias simples satildeo os ldquotemplatesrdquo (moldes) para as novas cadeias de DNA

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Existem basicamente 3 passos na PCR (satildeo repetidos vaacuterias vezes)

Passo 2Ligaccedilatildeo de cada um dos primers de cadeia uacutenica agraves sequecircncias que lhes satildeo complementares existentes em cada uma das cadeias da moleacutecula de DNA molde

- Um primer eacute um pequeno fragmento de DNA (agrave volta de 20 nucleoacutetidos) que se liga por complementaridade agrave cadeia de DNA molde (efectuada a 55ordmC)

- A Taq polimerase para comeccedilar a construir a nova cadeia de DNA tem que se ligar a um fragmento de cadeia dupla que possua uma extremidade 3rsquo-OH livre

- Os cientistas usam primers especiacuteficos que iratildeo ligar-se a sequecircncias que flanqueiam a porccedilatildeo de DNA que lhes interessa amplificar A temperatura utilizada eacute geralmente de 55degC e o processo dura entre 30-60 segundos

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Passo 3Polimerizaccedilatildeo de uma nova cadeia a partir dos primers emparelhados pela Taq polimerase com a inserccedilatildeo progressiva de novos nucleoacutetidoscomplementares agrave cadeia molde levando agrave construccedilatildeo de novas cadeias de DNA

- Extensatildeo Durante este passo do ciclo a Taq polimerase vai fazer a extensatildeo dos primers a partir da extremidade 3rsquoOH livre colocando novos nucleoacutetidos sequencialmente complementares agrave cadeia molde A Taq polimerase trabalha a temperaturas entre 72-75degC

- Os quatro nucleoacutetidos foram previamente adicionados agrave mistura da reacccedilatildeo de forma que a Taq tenha agrave sua disposiccedilatildeo os elementos necessaacuterios para construir a nova cadeia

complementar agrave cadeia molde

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Consiste na migraccedilatildeo de moleacuteculas carregadas electricamente que ocorre quando as mesmas satildeo dissolvidas ou suspensas num gel atraveacutes da aplicaccedilatildeo de uma corrente eleacutectrica

ELECTROFORESE (DNA fingerprinting)

- DNAs sateacutelites satildeo sequecircncias no DNA que se repetem sucessivamente e natildeoparecem codificar proteiacutenas essenciais

- Possuem a capacidade de ldquosaltarrdquo ou de se copiarem para outros locais dogenoma com grande frequecircncia ao longo das geraccedilotildees

- Longas repeticcedilotildees destas sequecircncias estatildeo espalhadas por todo o genoma humano(gt30) ocupando regiotildees de tamanhos variaacuteveis Mesmo no interior de introtildeesde genes

Verde minissateacutelite Alu

DNA sateacutelitemarcadores de variabilidade geneacutetica

- Tamanho ~ 300 pb- Distribuiacutedo por todo o genoma nos primatas- 500-2000 coacutepias no genoma humano (alguns inseridos nos uacuteltimos mil anos)

Uma coacutepia de Alu denominada TPA-25 encontra-se com frequecircncia num dos introtildeesde um alelo do gene ldquotissue plasminogene activactorrdquo (TPA)

Alu TPA-25

intratildeoexatildeo exatildeo

Gene TPA (s Alu)

Gene TPA (c Alu)

Para detectar a sua presenccedila vamos amplificar (PCR) este intratildeo do gene TPA Secontiver o TPA-25 os fragmentos de DNA seratildeo mais longos (400pb) caso contraacuterioseratildeo mais curtos (100 pb)

primer

primer

primer

primer

Elemento Alu

100pb

200pb

300pb

400pb

500pb

600pb

700pb

800pb

900pb

Homozigoacutetico parapresenccedila de TPA-25

Heterozigoacutetico

Homozigoacutetico para ausecircncia de TPA-25

Marcador de peso molecular

Marcador de peso molecular -conjunto de fragmentos de pesomolecular conhecido que servemde termo de comparaccedilatildeo emrelaccedilatildeo agrave amostra Assim eacutepossiacutevel estimar o tamanho dosfragmentos de DNA a analisarcomparando a distacircncia por elespercorrida com a percorrida pelomarcador no gel de agarose

Esta teacutecnica permite identificar a informaccedilatildeo herdada do pai e da matildee e distinguir indiviacuteduos como na cena de um crime Assim seraacute necessaacuterio utilizar natildeo um mas vaacuterios marcadores geneacuteticos utilizando uma abordagem semelhante a esta para cada um deles

15 marcadores geneacuteticos STR (short tandem repeat) recomendados pelo Grupo Espanhol e Portuguecircs da SociedadeInternacional de Geneacutetica Forense (GEP-ISFG)

Genoacutetipos possiacuteveis para a presenccedila ou ausecircncia do

Alu TPA-25

Em indiviacuteduos natildeo-aparentados o nuacutemero derepeticcedilotildees das regiotildees de sateacutelites eacute demasiadodiferente para que o padratildeo das vaacuterias regiotildees sejasemelhante

O padratildeo transmite-se de pais para filhos masnunca eacute igual entre irmatildeos Apenas geacutemeosverdadeiros tecircm padrotildees de bandas iguais

DNA fingerprinting numa mesma famiacutelia

Materiais- Micropipeta de

- 100-1000 microlitro+pontas

- Micropipeta de

10-100 microlitros+pontas- Micropipeta de 05-10 microlitros + pontas

- Tubos de 15 ml

- Tubos de PCR de 05 ml- Termociclador

Reagentes - DNA genoacutemico

- Oligonucleoacutetidos (primers)

(directo e inverso)

- dNTPrsquos (25mM cada um)

- Taq DNA polimerase

- Tampatildeo Taq (10x)

- Magneacutesio

Programa de amplificaccedilatildeoApoacutes a escolha dos primers e do caacutelculo do valor de Tm os alunos teratildeo que

elaborar um programa de amplificaccedilatildeo sabendo que

Tm = 3 x (G + C) + 2 x (A + T)

Sequecircncias

primer directo 5rsquo-GTAAGAGTTCCGTAACAGGACAGCT-3rsquo

primer inverso 5rsquo-CCCCACCCTAGGAGAACTTCTCTTT-3

Tm do primer directo =

Tm do primer inverso =

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- O programa de amplificaccedilatildeo a usar tem a seguinte estrutura

bull 94ordmC ndash 4min ndash Desnaturaccedilatildeo

bull 94ordmC ndash 30seg ndash Desnaturaccedilatildeo

bull Tm ordmC ndash 30seg ndash Hibridaccedilatildeo

bull 72ordmC ndash30seg ndash Amplificaccedilatildeo (1minkb) - Ciclos de amplificaccedilatildeo (25-40)

bull 72ordmC ndash 5-7min ndash Extensatildeo final

- Preparaccedilatildeo do DNA a partir de amostras de cabelo

1 Remover um cabelo com foliacuteculo

2 Inserir a foliacuteculo (ELIMINAR o resto do cabelo) num tubo de 15ml

3 Incubar a foliacuteculo em 100μl de tampatildeo de digestatildeo (contendo ~6μg de

proteinase K) durante 1 hora a 55deg C seguido de 10 minutos a 95deg C

4 Usar 3μl desta soluccedilatildeo como amostra genoacutemica

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- Procedimento da reacccedilatildeo de PCR

Misturar num tubo de PCR 50μl por reacccedilatildeo

- H2O qb 50μl

- DNA ~250ng

- primer directo 25pmol

- primer inverso 25pmol

- Tampatildeo Taq (10x) 5μl

- Mistura dos 4dNTPs 25mM cada 1μl

- Taq polimerase 1 unidade

NOTA O DNA eacute sempre o uacuteltimo a ser adicionado de modo a evitar contaminaccedilotildees

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

ELECTROFORESE (DNA fingerprint)

- Quando sujeitos a um campo eleacutectrico os aacutecidos nucleicos migram em

direcccedilatildeo ao poacutelo positivo uma vez que apresentam carga negativa a pH

neutro

- Eacute uma teacutecnica que eacute utilizada para separar moleacuteculas de diferentes tamanhos

e cargas eleacutectricas a maior parte das vezes de fragmentos de DNA RNA ou

proteiacutenas

- Durante a electroforese em gel de agarose os fragmentos moleculares

migram atraveacutes de um gel quando exposto a um campo eleacutectrico

- A agarose funciona como uma rede cujos poros deixam passar mais

facilmente as moleacuteculas mais pequenas

Materiais - Erlenmeyer de 250ml

- Espaacutetula

- Balanccedila

- Microondas

- Tina de electroforese

- Fonte de electroforese

- Micropipetas P20 e P100

- Pontas para micropipeta amarelas

- Microtubos

- Transiluminador de UV

Reagentes- Tampatildeo TAE (soluccedilatildeo 50x trisbase242g aacutecido

aceacutetico glacial 571ml EDTA 05M pH 80

100ml aacutegua desionizada qb 1000ml)

- Aacutegua- ultra-pura

- Tampatildeo de amostra (soluccedilatildeo 6x azul de

bromofenol 025 pv xileno de cianol FF

025 pv glicerol 30 pv)

- Brometo de etiacutedeo 05μgml

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo do gel de agarose

1 - Preparar uma soluccedilatildeo de agarose em tampatildeo TAE com concentraccedilatildeo final de 15 (pv)

Aquecer a mistura no microondas com agitaccedilatildeo frequente ateacute toda a agarose se ter

dissolvido

2 - Colocar o tabuleiro da tina de electroforese no respectivo suporte de preparaccedilatildeo do gel ou

na sua falta selar com fita adesiva de autoclave

3 - Colocar o pente em posiccedilatildeo conveniente no tabuleiro para um correcto posicionamento

dos poccedilos distacircncia agrave extremidade e agrave base do gel

4 - Verter a agarose no tabuleiro ateacute uma altura de ~5mm Eliminar bolhas de ar que se

tenham formado aspirando com uma micropipeta e deixar solidificar agrave temperatura

ambiente

5 - Quando o gel se tiver formado retirar lentamente o pente para natildeo danificar os poccedilos

colocar o tabuleiro na tina de electroforese de modo a que os poccedilos estejam do lado do

eleacutectrodo negativo e adicionar tampatildeo TAE ateacute ~1mm acima do gel

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras

1 Para cada amostra misturar num microtubo 100-500ng de DNA 4μl de tampatildeo de

amostra (5x conc) e aacutegua ultra-pura qb 20μl

2 Aplicar as amostras nos respectivos poccedilos enchendo lentamente cada poccedilo com uma

micropipeta Natildeo deixar extravasar a amostra do poccedilo para natildeo contaminar os poccedilos

vizinhos

3 Colocar a tampa da tina Verificar que as amostras estatildeo colocadas do lado do poacutelo

negativo (caacutetodo) e que a migraccedilatildeo seraacute no sentido do poacutelo positivo (aacutenodo)

4 Ligar os cabos agrave fonte de electricidade Ligar a fonte e regular para uma voltagem de 1-

5Vcm (distacircncia medida entre os eleacutectrodos) Verificar se haacute desprendimento de bolhas

dos eleacutectrodos devido agrave electroacutelise e se passados alguns minutos o azul de bromofenol jaacute

comeccedilou a migrar no sentido correcto

5 Apoacutes migraccedilatildeo julgada conveniente (por avaliaccedilatildeo da posiccedilatildeo do azul de bromofenol a

sensivelmente 34 do comprimento do gel) desligar a corrente eleacutectrica na fonte desligar

os cabos e retirar a tampa da tina Retirar o gel cuidadosamente para natildeo partir e coraacute-lo

em banho numa soluccedilatildeo de brometo de etiacutedeo 05μgml durante 30-45 min agrave temperatura

ambiente

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras (cont)

O brometo de etiacutedeo eacute um agente mutageacutenico potente usar sempre luvas e colocar em

recipiente proacuteprio todo o material que tenha entrado em contacto com este corante

6 - Examinar o gel agrave radiaccedilatildeo ultra-violeta e fotografar para arquivar

(As radiaccedilotildees UV satildeo extremamente perigosas particularmente para os olhos provocando lesotildees na

retina Evitar qualquer exposiccedilatildeo dos olhos a estas radiaccedilotildees Usar sempre oacuteculos protectores ou

maacutescaras de material opaco aos UV)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Imagem obtida atraveacutes do transiluminador de UV (Alu-TPA-25)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Teacutecnica do PCRhttpnobelprizeorgeducational_gameschemistrypcrgameindexhtml

DNA ndash dupla cadeiahttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinedna_double_helix

Coacutedigo geneacuteticohttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinegene-code

Alguns sites com animaccedilotildees

-httpwwwcienticcomportalindexphpview=articleampcatid=423Amateria

l-geneticoampid=663Apcr-e-electroforese-em-gelampoption=com_contentampItemid=112

- httpwwwipatimupptdefault-pthtm

- httpwwwlaboratorioabertoptiniciophp

- httptranslategooglepttranslatehl=pt-PTamplangpair=en7Cptampu=httpscientificteachingwiscedumaterialsmolecularPhillipsRobertsonPCRhtm

Alguns sites com informaccedilotildees

Bibliografia

- Documentaccedilatildeo Gemoleculargmailcom

bull 2009_Apresentaccedilatildeo -P12_Teacuteenicas de Eng Genet P1bull Compilaccedilatildeo de Protocolos

- www youtubecomwatchv=dxTeDu5_eN8 - ldquoPromo Investigation Discovery launches in the UK on Sky 551rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=B5dVik3VTtcampfeature=related -ldquo Polymerase chain reaction (PCR)rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=qMxQ-65qYDk - ldquo Gel Electrophoresisrdquo

-wwwodnavaiaescolaorg

-httpwwwrocheptportugalindexcfmprodutosequipamentos-de-diagnosticoproductsmolecular-diagintro-pcr

-httpenwikipediaorgwikiPolymerase_chain_reactionhttpwwwcrbm1govbrbio65artigocien_65asp

- wwwgep-isfgorgISFGPortuguesportadaphp

-httpwwwdbbmfiocruzbrhelpdeskmbiologyTE9cnicas20BE1sicas20de20Biologia20Molecular20finalpdf

Page 4: Dna invest criminal-pcr-electroforese(dn-afingerprint)

PROCARIONTESndash O DNA encontra-se livre no citoplasma

Aacutecidos nucleicosLocalizaccedilatildeo do material geneacutetico

EUCARIONTESO DNA encontra-se no interior do nuacutecleo (cerca de 99)

Aacutecidos nucleicosLocalizaccedilatildeo do material geneacutetico

MODELO DA DUPLA HEacuteLICE DE DNAJames Watson e Francis Crick (1953)

MODELO DA DUPLA HEacuteLICE DE DNAJames Watson e Francis Crick (1953)

MODELO DA DUPLA HEacuteLICE DE DNAJames Watson e Francis Crick (1953)

Replicaccedilatildeo do DNA

Replicaccedilatildeo semiconservativa

Replicaccedilatildeo do DNA

Materiais - Copo - Funil - Papel de filtro - Palitos Reagentes - Aacutegua - Sal - Isopropanol

Procedimentos1- Preparar uma soluccedilatildeo salina muito concentrada 2- Colocar 20 ml dessa soluccedilatildeo salina na boca e

bochechar vigorosamente durante 2 minutos 3- Colocar o obtido em 2 num copo e filtrar em

seguida 4- Marcar duas linhas num tubo de ensaio uma ao

meio do tubo e outra perto do bordo 5- Transferir o filtrado para um tubo de ensaio ateacute agrave

primeira linha 6- Adicionar cuidadosamente isopropanol ateacute agrave

segunda linha 7- Observar com atenccedilatildeo e registar

Actividade PraacuteticaExtracccedilatildeo de DNA de ceacutelulas do epiteacutelio bucal

DNA - experiecircncia de Hershey e Chasehttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076bio21swf

DNA ndash Experiecircncia de Meselson e Stahlhttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076bio22swf

DNA ndash Replicaccedilatildeo 1httphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076micro04swf

DNA ndash Replicaccedilatildeo 2httphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076bio23swf

Siacutentese proteicahttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120077micro06swf

Siacutentese proteica ndash Ceacutelula procarioacuteticaEucarioacuteticahttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120077bio25swf

Ciclo celularhttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicine2001cellcyclehtml

Animaccedilotildees em Biologia celularhttpwwwjohnkyrkcomindexpthtml

A SEQUEcircNCIA DOS ACONTECIMENTOShellip

bull Recolha de vestiacutegios bioloacutegicos no local do crime

bull Recolha do DNA dos eventuais suspeitos e viacutetima

bull Amplificaccedilatildeo do DNA pela teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

bull Electroforese em gel de agarose (separaccedilatildeo de fragmentos de DNA)

bull Comparaccedilatildeo dos resultados obtidos (DNA fingerprinting)

bull Elaboraccedilatildeo do relatoacuterio com a identificaccedilatildeo do culpado

bull Consiste na amplificaccedilatildeo exponencial de fragmentos de DNA localizados entre duas regiotildees de sequecircncia conhecida

bull Esta teacutecnica permite obter muitas coacutepias de uma regiatildeo alvo a partir de uma moleacutecula de DNA de dupla cadeia (chamada de DNA template ou modelo)

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Elementos necessaacuterios para o PCR

bullAmostra de DNA a amplificar

bullNucleoacutetidos (dNTPrsquos)

bullDNA polimerasebull(constroacutei uma nova cadeia de DNA por emparelhamento com a cadeia progenitora durante areplicaccedilatildeo do DNA)

bullPrimers(Pequenos fragmentos de DNA de cadeia uacutenica que hibridam especificamente com as regiotildeesflanqueantes da sequecircncia a amplificar deixando uma extremidade 3rsquoOH livre paraamplificaccedilatildeo)

bullSoluccedilatildeo Tampatildeo

bullMagneacutesio

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

A mistura eacute colocada no termociclador(faz ciclos de temperatura preacute-estabelecidos com tempos exactos para cada reacccedilatildeo)

Esta enzima eacute chamada de Taq polimerase por ter sidooriginalmente extraiacuteda da bacteacuteria Thermus aquaticus que viveem aacuteguas vulcacircnicas cuja temperatura se situa perto da ebuliccedilatildeosendo por isso estaacutevel e funcional a altas temperaturas)

Aplica-se em situaccedilotildees onde a quantidade de DNA disponiacutevel eacute reduzida

Alguns exemplos hellip

PCR e suas aplicaccedilotildees

1 ndash Medicina forense(pequenas amostras de DNA retiradas da cena de um crime como pedaccedilos de cabelo gotas de sangue ou saliva pedaccedilos de pele ou ateacute mesmo a minuacutescula quantidade de DNA deixada numa impressatildeo digital) satildeo amplificadas para serem analisadas pelo meacutetodo de DNA fingerprinting)

2 - Detecccedilatildeo de patogenes

3 - Sexagem de organismos

4 - Anaacutelise de populaccedilotildees

5 - Clonagem do DNA

6 - Anaacutelise de expressatildeo de genes e proteiacutenas

7 - Organismos geneticamente modificados

Passo 1Separaccedilatildeo das duas cadeias de uma moleacutecula de DNA

bullAs moleacuteculas de DNA de dupla cadeia satildeo aquecidas a 95degC(processo que desnaturaldquo ou separa a cadeia dupla ao cortar as ligaccedilotildeeshidrogeacutenio entre as bases azotadas dos nucleoacutetidos que as constituem separandoas duas cadeias simples)

bull As cadeias simples satildeo os ldquotemplatesrdquo (moldes) para as novas cadeias de DNA

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Existem basicamente 3 passos na PCR (satildeo repetidos vaacuterias vezes)

Passo 2Ligaccedilatildeo de cada um dos primers de cadeia uacutenica agraves sequecircncias que lhes satildeo complementares existentes em cada uma das cadeias da moleacutecula de DNA molde

- Um primer eacute um pequeno fragmento de DNA (agrave volta de 20 nucleoacutetidos) que se liga por complementaridade agrave cadeia de DNA molde (efectuada a 55ordmC)

- A Taq polimerase para comeccedilar a construir a nova cadeia de DNA tem que se ligar a um fragmento de cadeia dupla que possua uma extremidade 3rsquo-OH livre

- Os cientistas usam primers especiacuteficos que iratildeo ligar-se a sequecircncias que flanqueiam a porccedilatildeo de DNA que lhes interessa amplificar A temperatura utilizada eacute geralmente de 55degC e o processo dura entre 30-60 segundos

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Passo 3Polimerizaccedilatildeo de uma nova cadeia a partir dos primers emparelhados pela Taq polimerase com a inserccedilatildeo progressiva de novos nucleoacutetidoscomplementares agrave cadeia molde levando agrave construccedilatildeo de novas cadeias de DNA

- Extensatildeo Durante este passo do ciclo a Taq polimerase vai fazer a extensatildeo dos primers a partir da extremidade 3rsquoOH livre colocando novos nucleoacutetidos sequencialmente complementares agrave cadeia molde A Taq polimerase trabalha a temperaturas entre 72-75degC

- Os quatro nucleoacutetidos foram previamente adicionados agrave mistura da reacccedilatildeo de forma que a Taq tenha agrave sua disposiccedilatildeo os elementos necessaacuterios para construir a nova cadeia

complementar agrave cadeia molde

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Consiste na migraccedilatildeo de moleacuteculas carregadas electricamente que ocorre quando as mesmas satildeo dissolvidas ou suspensas num gel atraveacutes da aplicaccedilatildeo de uma corrente eleacutectrica

ELECTROFORESE (DNA fingerprinting)

- DNAs sateacutelites satildeo sequecircncias no DNA que se repetem sucessivamente e natildeoparecem codificar proteiacutenas essenciais

- Possuem a capacidade de ldquosaltarrdquo ou de se copiarem para outros locais dogenoma com grande frequecircncia ao longo das geraccedilotildees

- Longas repeticcedilotildees destas sequecircncias estatildeo espalhadas por todo o genoma humano(gt30) ocupando regiotildees de tamanhos variaacuteveis Mesmo no interior de introtildeesde genes

Verde minissateacutelite Alu

DNA sateacutelitemarcadores de variabilidade geneacutetica

- Tamanho ~ 300 pb- Distribuiacutedo por todo o genoma nos primatas- 500-2000 coacutepias no genoma humano (alguns inseridos nos uacuteltimos mil anos)

Uma coacutepia de Alu denominada TPA-25 encontra-se com frequecircncia num dos introtildeesde um alelo do gene ldquotissue plasminogene activactorrdquo (TPA)

Alu TPA-25

intratildeoexatildeo exatildeo

Gene TPA (s Alu)

Gene TPA (c Alu)

Para detectar a sua presenccedila vamos amplificar (PCR) este intratildeo do gene TPA Secontiver o TPA-25 os fragmentos de DNA seratildeo mais longos (400pb) caso contraacuterioseratildeo mais curtos (100 pb)

primer

primer

primer

primer

Elemento Alu

100pb

200pb

300pb

400pb

500pb

600pb

700pb

800pb

900pb

Homozigoacutetico parapresenccedila de TPA-25

Heterozigoacutetico

Homozigoacutetico para ausecircncia de TPA-25

Marcador de peso molecular

Marcador de peso molecular -conjunto de fragmentos de pesomolecular conhecido que servemde termo de comparaccedilatildeo emrelaccedilatildeo agrave amostra Assim eacutepossiacutevel estimar o tamanho dosfragmentos de DNA a analisarcomparando a distacircncia por elespercorrida com a percorrida pelomarcador no gel de agarose

Esta teacutecnica permite identificar a informaccedilatildeo herdada do pai e da matildee e distinguir indiviacuteduos como na cena de um crime Assim seraacute necessaacuterio utilizar natildeo um mas vaacuterios marcadores geneacuteticos utilizando uma abordagem semelhante a esta para cada um deles

15 marcadores geneacuteticos STR (short tandem repeat) recomendados pelo Grupo Espanhol e Portuguecircs da SociedadeInternacional de Geneacutetica Forense (GEP-ISFG)

Genoacutetipos possiacuteveis para a presenccedila ou ausecircncia do

Alu TPA-25

Em indiviacuteduos natildeo-aparentados o nuacutemero derepeticcedilotildees das regiotildees de sateacutelites eacute demasiadodiferente para que o padratildeo das vaacuterias regiotildees sejasemelhante

O padratildeo transmite-se de pais para filhos masnunca eacute igual entre irmatildeos Apenas geacutemeosverdadeiros tecircm padrotildees de bandas iguais

DNA fingerprinting numa mesma famiacutelia

Materiais- Micropipeta de

- 100-1000 microlitro+pontas

- Micropipeta de

10-100 microlitros+pontas- Micropipeta de 05-10 microlitros + pontas

- Tubos de 15 ml

- Tubos de PCR de 05 ml- Termociclador

Reagentes - DNA genoacutemico

- Oligonucleoacutetidos (primers)

(directo e inverso)

- dNTPrsquos (25mM cada um)

- Taq DNA polimerase

- Tampatildeo Taq (10x)

- Magneacutesio

Programa de amplificaccedilatildeoApoacutes a escolha dos primers e do caacutelculo do valor de Tm os alunos teratildeo que

elaborar um programa de amplificaccedilatildeo sabendo que

Tm = 3 x (G + C) + 2 x (A + T)

Sequecircncias

primer directo 5rsquo-GTAAGAGTTCCGTAACAGGACAGCT-3rsquo

primer inverso 5rsquo-CCCCACCCTAGGAGAACTTCTCTTT-3

Tm do primer directo =

Tm do primer inverso =

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- O programa de amplificaccedilatildeo a usar tem a seguinte estrutura

bull 94ordmC ndash 4min ndash Desnaturaccedilatildeo

bull 94ordmC ndash 30seg ndash Desnaturaccedilatildeo

bull Tm ordmC ndash 30seg ndash Hibridaccedilatildeo

bull 72ordmC ndash30seg ndash Amplificaccedilatildeo (1minkb) - Ciclos de amplificaccedilatildeo (25-40)

bull 72ordmC ndash 5-7min ndash Extensatildeo final

- Preparaccedilatildeo do DNA a partir de amostras de cabelo

1 Remover um cabelo com foliacuteculo

2 Inserir a foliacuteculo (ELIMINAR o resto do cabelo) num tubo de 15ml

3 Incubar a foliacuteculo em 100μl de tampatildeo de digestatildeo (contendo ~6μg de

proteinase K) durante 1 hora a 55deg C seguido de 10 minutos a 95deg C

4 Usar 3μl desta soluccedilatildeo como amostra genoacutemica

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- Procedimento da reacccedilatildeo de PCR

Misturar num tubo de PCR 50μl por reacccedilatildeo

- H2O qb 50μl

- DNA ~250ng

- primer directo 25pmol

- primer inverso 25pmol

- Tampatildeo Taq (10x) 5μl

- Mistura dos 4dNTPs 25mM cada 1μl

- Taq polimerase 1 unidade

NOTA O DNA eacute sempre o uacuteltimo a ser adicionado de modo a evitar contaminaccedilotildees

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

ELECTROFORESE (DNA fingerprint)

- Quando sujeitos a um campo eleacutectrico os aacutecidos nucleicos migram em

direcccedilatildeo ao poacutelo positivo uma vez que apresentam carga negativa a pH

neutro

- Eacute uma teacutecnica que eacute utilizada para separar moleacuteculas de diferentes tamanhos

e cargas eleacutectricas a maior parte das vezes de fragmentos de DNA RNA ou

proteiacutenas

- Durante a electroforese em gel de agarose os fragmentos moleculares

migram atraveacutes de um gel quando exposto a um campo eleacutectrico

- A agarose funciona como uma rede cujos poros deixam passar mais

facilmente as moleacuteculas mais pequenas

Materiais - Erlenmeyer de 250ml

- Espaacutetula

- Balanccedila

- Microondas

- Tina de electroforese

- Fonte de electroforese

- Micropipetas P20 e P100

- Pontas para micropipeta amarelas

- Microtubos

- Transiluminador de UV

Reagentes- Tampatildeo TAE (soluccedilatildeo 50x trisbase242g aacutecido

aceacutetico glacial 571ml EDTA 05M pH 80

100ml aacutegua desionizada qb 1000ml)

- Aacutegua- ultra-pura

- Tampatildeo de amostra (soluccedilatildeo 6x azul de

bromofenol 025 pv xileno de cianol FF

025 pv glicerol 30 pv)

- Brometo de etiacutedeo 05μgml

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo do gel de agarose

1 - Preparar uma soluccedilatildeo de agarose em tampatildeo TAE com concentraccedilatildeo final de 15 (pv)

Aquecer a mistura no microondas com agitaccedilatildeo frequente ateacute toda a agarose se ter

dissolvido

2 - Colocar o tabuleiro da tina de electroforese no respectivo suporte de preparaccedilatildeo do gel ou

na sua falta selar com fita adesiva de autoclave

3 - Colocar o pente em posiccedilatildeo conveniente no tabuleiro para um correcto posicionamento

dos poccedilos distacircncia agrave extremidade e agrave base do gel

4 - Verter a agarose no tabuleiro ateacute uma altura de ~5mm Eliminar bolhas de ar que se

tenham formado aspirando com uma micropipeta e deixar solidificar agrave temperatura

ambiente

5 - Quando o gel se tiver formado retirar lentamente o pente para natildeo danificar os poccedilos

colocar o tabuleiro na tina de electroforese de modo a que os poccedilos estejam do lado do

eleacutectrodo negativo e adicionar tampatildeo TAE ateacute ~1mm acima do gel

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras

1 Para cada amostra misturar num microtubo 100-500ng de DNA 4μl de tampatildeo de

amostra (5x conc) e aacutegua ultra-pura qb 20μl

2 Aplicar as amostras nos respectivos poccedilos enchendo lentamente cada poccedilo com uma

micropipeta Natildeo deixar extravasar a amostra do poccedilo para natildeo contaminar os poccedilos

vizinhos

3 Colocar a tampa da tina Verificar que as amostras estatildeo colocadas do lado do poacutelo

negativo (caacutetodo) e que a migraccedilatildeo seraacute no sentido do poacutelo positivo (aacutenodo)

4 Ligar os cabos agrave fonte de electricidade Ligar a fonte e regular para uma voltagem de 1-

5Vcm (distacircncia medida entre os eleacutectrodos) Verificar se haacute desprendimento de bolhas

dos eleacutectrodos devido agrave electroacutelise e se passados alguns minutos o azul de bromofenol jaacute

comeccedilou a migrar no sentido correcto

5 Apoacutes migraccedilatildeo julgada conveniente (por avaliaccedilatildeo da posiccedilatildeo do azul de bromofenol a

sensivelmente 34 do comprimento do gel) desligar a corrente eleacutectrica na fonte desligar

os cabos e retirar a tampa da tina Retirar o gel cuidadosamente para natildeo partir e coraacute-lo

em banho numa soluccedilatildeo de brometo de etiacutedeo 05μgml durante 30-45 min agrave temperatura

ambiente

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras (cont)

O brometo de etiacutedeo eacute um agente mutageacutenico potente usar sempre luvas e colocar em

recipiente proacuteprio todo o material que tenha entrado em contacto com este corante

6 - Examinar o gel agrave radiaccedilatildeo ultra-violeta e fotografar para arquivar

(As radiaccedilotildees UV satildeo extremamente perigosas particularmente para os olhos provocando lesotildees na

retina Evitar qualquer exposiccedilatildeo dos olhos a estas radiaccedilotildees Usar sempre oacuteculos protectores ou

maacutescaras de material opaco aos UV)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Imagem obtida atraveacutes do transiluminador de UV (Alu-TPA-25)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Teacutecnica do PCRhttpnobelprizeorgeducational_gameschemistrypcrgameindexhtml

DNA ndash dupla cadeiahttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinedna_double_helix

Coacutedigo geneacuteticohttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinegene-code

Alguns sites com animaccedilotildees

-httpwwwcienticcomportalindexphpview=articleampcatid=423Amateria

l-geneticoampid=663Apcr-e-electroforese-em-gelampoption=com_contentampItemid=112

- httpwwwipatimupptdefault-pthtm

- httpwwwlaboratorioabertoptiniciophp

- httptranslategooglepttranslatehl=pt-PTamplangpair=en7Cptampu=httpscientificteachingwiscedumaterialsmolecularPhillipsRobertsonPCRhtm

Alguns sites com informaccedilotildees

Bibliografia

- Documentaccedilatildeo Gemoleculargmailcom

bull 2009_Apresentaccedilatildeo -P12_Teacuteenicas de Eng Genet P1bull Compilaccedilatildeo de Protocolos

- www youtubecomwatchv=dxTeDu5_eN8 - ldquoPromo Investigation Discovery launches in the UK on Sky 551rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=B5dVik3VTtcampfeature=related -ldquo Polymerase chain reaction (PCR)rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=qMxQ-65qYDk - ldquo Gel Electrophoresisrdquo

-wwwodnavaiaescolaorg

-httpwwwrocheptportugalindexcfmprodutosequipamentos-de-diagnosticoproductsmolecular-diagintro-pcr

-httpenwikipediaorgwikiPolymerase_chain_reactionhttpwwwcrbm1govbrbio65artigocien_65asp

- wwwgep-isfgorgISFGPortuguesportadaphp

-httpwwwdbbmfiocruzbrhelpdeskmbiologyTE9cnicas20BE1sicas20de20Biologia20Molecular20finalpdf

Page 5: Dna invest criminal-pcr-electroforese(dn-afingerprint)

EUCARIONTESO DNA encontra-se no interior do nuacutecleo (cerca de 99)

Aacutecidos nucleicosLocalizaccedilatildeo do material geneacutetico

MODELO DA DUPLA HEacuteLICE DE DNAJames Watson e Francis Crick (1953)

MODELO DA DUPLA HEacuteLICE DE DNAJames Watson e Francis Crick (1953)

MODELO DA DUPLA HEacuteLICE DE DNAJames Watson e Francis Crick (1953)

Replicaccedilatildeo do DNA

Replicaccedilatildeo semiconservativa

Replicaccedilatildeo do DNA

Materiais - Copo - Funil - Papel de filtro - Palitos Reagentes - Aacutegua - Sal - Isopropanol

Procedimentos1- Preparar uma soluccedilatildeo salina muito concentrada 2- Colocar 20 ml dessa soluccedilatildeo salina na boca e

bochechar vigorosamente durante 2 minutos 3- Colocar o obtido em 2 num copo e filtrar em

seguida 4- Marcar duas linhas num tubo de ensaio uma ao

meio do tubo e outra perto do bordo 5- Transferir o filtrado para um tubo de ensaio ateacute agrave

primeira linha 6- Adicionar cuidadosamente isopropanol ateacute agrave

segunda linha 7- Observar com atenccedilatildeo e registar

Actividade PraacuteticaExtracccedilatildeo de DNA de ceacutelulas do epiteacutelio bucal

DNA - experiecircncia de Hershey e Chasehttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076bio21swf

DNA ndash Experiecircncia de Meselson e Stahlhttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076bio22swf

DNA ndash Replicaccedilatildeo 1httphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076micro04swf

DNA ndash Replicaccedilatildeo 2httphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076bio23swf

Siacutentese proteicahttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120077micro06swf

Siacutentese proteica ndash Ceacutelula procarioacuteticaEucarioacuteticahttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120077bio25swf

Ciclo celularhttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicine2001cellcyclehtml

Animaccedilotildees em Biologia celularhttpwwwjohnkyrkcomindexpthtml

A SEQUEcircNCIA DOS ACONTECIMENTOShellip

bull Recolha de vestiacutegios bioloacutegicos no local do crime

bull Recolha do DNA dos eventuais suspeitos e viacutetima

bull Amplificaccedilatildeo do DNA pela teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

bull Electroforese em gel de agarose (separaccedilatildeo de fragmentos de DNA)

bull Comparaccedilatildeo dos resultados obtidos (DNA fingerprinting)

bull Elaboraccedilatildeo do relatoacuterio com a identificaccedilatildeo do culpado

bull Consiste na amplificaccedilatildeo exponencial de fragmentos de DNA localizados entre duas regiotildees de sequecircncia conhecida

bull Esta teacutecnica permite obter muitas coacutepias de uma regiatildeo alvo a partir de uma moleacutecula de DNA de dupla cadeia (chamada de DNA template ou modelo)

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Elementos necessaacuterios para o PCR

bullAmostra de DNA a amplificar

bullNucleoacutetidos (dNTPrsquos)

bullDNA polimerasebull(constroacutei uma nova cadeia de DNA por emparelhamento com a cadeia progenitora durante areplicaccedilatildeo do DNA)

bullPrimers(Pequenos fragmentos de DNA de cadeia uacutenica que hibridam especificamente com as regiotildeesflanqueantes da sequecircncia a amplificar deixando uma extremidade 3rsquoOH livre paraamplificaccedilatildeo)

bullSoluccedilatildeo Tampatildeo

bullMagneacutesio

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

A mistura eacute colocada no termociclador(faz ciclos de temperatura preacute-estabelecidos com tempos exactos para cada reacccedilatildeo)

Esta enzima eacute chamada de Taq polimerase por ter sidooriginalmente extraiacuteda da bacteacuteria Thermus aquaticus que viveem aacuteguas vulcacircnicas cuja temperatura se situa perto da ebuliccedilatildeosendo por isso estaacutevel e funcional a altas temperaturas)

Aplica-se em situaccedilotildees onde a quantidade de DNA disponiacutevel eacute reduzida

Alguns exemplos hellip

PCR e suas aplicaccedilotildees

1 ndash Medicina forense(pequenas amostras de DNA retiradas da cena de um crime como pedaccedilos de cabelo gotas de sangue ou saliva pedaccedilos de pele ou ateacute mesmo a minuacutescula quantidade de DNA deixada numa impressatildeo digital) satildeo amplificadas para serem analisadas pelo meacutetodo de DNA fingerprinting)

2 - Detecccedilatildeo de patogenes

3 - Sexagem de organismos

4 - Anaacutelise de populaccedilotildees

5 - Clonagem do DNA

6 - Anaacutelise de expressatildeo de genes e proteiacutenas

7 - Organismos geneticamente modificados

Passo 1Separaccedilatildeo das duas cadeias de uma moleacutecula de DNA

bullAs moleacuteculas de DNA de dupla cadeia satildeo aquecidas a 95degC(processo que desnaturaldquo ou separa a cadeia dupla ao cortar as ligaccedilotildeeshidrogeacutenio entre as bases azotadas dos nucleoacutetidos que as constituem separandoas duas cadeias simples)

bull As cadeias simples satildeo os ldquotemplatesrdquo (moldes) para as novas cadeias de DNA

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Existem basicamente 3 passos na PCR (satildeo repetidos vaacuterias vezes)

Passo 2Ligaccedilatildeo de cada um dos primers de cadeia uacutenica agraves sequecircncias que lhes satildeo complementares existentes em cada uma das cadeias da moleacutecula de DNA molde

- Um primer eacute um pequeno fragmento de DNA (agrave volta de 20 nucleoacutetidos) que se liga por complementaridade agrave cadeia de DNA molde (efectuada a 55ordmC)

- A Taq polimerase para comeccedilar a construir a nova cadeia de DNA tem que se ligar a um fragmento de cadeia dupla que possua uma extremidade 3rsquo-OH livre

- Os cientistas usam primers especiacuteficos que iratildeo ligar-se a sequecircncias que flanqueiam a porccedilatildeo de DNA que lhes interessa amplificar A temperatura utilizada eacute geralmente de 55degC e o processo dura entre 30-60 segundos

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Passo 3Polimerizaccedilatildeo de uma nova cadeia a partir dos primers emparelhados pela Taq polimerase com a inserccedilatildeo progressiva de novos nucleoacutetidoscomplementares agrave cadeia molde levando agrave construccedilatildeo de novas cadeias de DNA

- Extensatildeo Durante este passo do ciclo a Taq polimerase vai fazer a extensatildeo dos primers a partir da extremidade 3rsquoOH livre colocando novos nucleoacutetidos sequencialmente complementares agrave cadeia molde A Taq polimerase trabalha a temperaturas entre 72-75degC

- Os quatro nucleoacutetidos foram previamente adicionados agrave mistura da reacccedilatildeo de forma que a Taq tenha agrave sua disposiccedilatildeo os elementos necessaacuterios para construir a nova cadeia

complementar agrave cadeia molde

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Consiste na migraccedilatildeo de moleacuteculas carregadas electricamente que ocorre quando as mesmas satildeo dissolvidas ou suspensas num gel atraveacutes da aplicaccedilatildeo de uma corrente eleacutectrica

ELECTROFORESE (DNA fingerprinting)

- DNAs sateacutelites satildeo sequecircncias no DNA que se repetem sucessivamente e natildeoparecem codificar proteiacutenas essenciais

- Possuem a capacidade de ldquosaltarrdquo ou de se copiarem para outros locais dogenoma com grande frequecircncia ao longo das geraccedilotildees

- Longas repeticcedilotildees destas sequecircncias estatildeo espalhadas por todo o genoma humano(gt30) ocupando regiotildees de tamanhos variaacuteveis Mesmo no interior de introtildeesde genes

Verde minissateacutelite Alu

DNA sateacutelitemarcadores de variabilidade geneacutetica

- Tamanho ~ 300 pb- Distribuiacutedo por todo o genoma nos primatas- 500-2000 coacutepias no genoma humano (alguns inseridos nos uacuteltimos mil anos)

Uma coacutepia de Alu denominada TPA-25 encontra-se com frequecircncia num dos introtildeesde um alelo do gene ldquotissue plasminogene activactorrdquo (TPA)

Alu TPA-25

intratildeoexatildeo exatildeo

Gene TPA (s Alu)

Gene TPA (c Alu)

Para detectar a sua presenccedila vamos amplificar (PCR) este intratildeo do gene TPA Secontiver o TPA-25 os fragmentos de DNA seratildeo mais longos (400pb) caso contraacuterioseratildeo mais curtos (100 pb)

primer

primer

primer

primer

Elemento Alu

100pb

200pb

300pb

400pb

500pb

600pb

700pb

800pb

900pb

Homozigoacutetico parapresenccedila de TPA-25

Heterozigoacutetico

Homozigoacutetico para ausecircncia de TPA-25

Marcador de peso molecular

Marcador de peso molecular -conjunto de fragmentos de pesomolecular conhecido que servemde termo de comparaccedilatildeo emrelaccedilatildeo agrave amostra Assim eacutepossiacutevel estimar o tamanho dosfragmentos de DNA a analisarcomparando a distacircncia por elespercorrida com a percorrida pelomarcador no gel de agarose

Esta teacutecnica permite identificar a informaccedilatildeo herdada do pai e da matildee e distinguir indiviacuteduos como na cena de um crime Assim seraacute necessaacuterio utilizar natildeo um mas vaacuterios marcadores geneacuteticos utilizando uma abordagem semelhante a esta para cada um deles

15 marcadores geneacuteticos STR (short tandem repeat) recomendados pelo Grupo Espanhol e Portuguecircs da SociedadeInternacional de Geneacutetica Forense (GEP-ISFG)

Genoacutetipos possiacuteveis para a presenccedila ou ausecircncia do

Alu TPA-25

Em indiviacuteduos natildeo-aparentados o nuacutemero derepeticcedilotildees das regiotildees de sateacutelites eacute demasiadodiferente para que o padratildeo das vaacuterias regiotildees sejasemelhante

O padratildeo transmite-se de pais para filhos masnunca eacute igual entre irmatildeos Apenas geacutemeosverdadeiros tecircm padrotildees de bandas iguais

DNA fingerprinting numa mesma famiacutelia

Materiais- Micropipeta de

- 100-1000 microlitro+pontas

- Micropipeta de

10-100 microlitros+pontas- Micropipeta de 05-10 microlitros + pontas

- Tubos de 15 ml

- Tubos de PCR de 05 ml- Termociclador

Reagentes - DNA genoacutemico

- Oligonucleoacutetidos (primers)

(directo e inverso)

- dNTPrsquos (25mM cada um)

- Taq DNA polimerase

- Tampatildeo Taq (10x)

- Magneacutesio

Programa de amplificaccedilatildeoApoacutes a escolha dos primers e do caacutelculo do valor de Tm os alunos teratildeo que

elaborar um programa de amplificaccedilatildeo sabendo que

Tm = 3 x (G + C) + 2 x (A + T)

Sequecircncias

primer directo 5rsquo-GTAAGAGTTCCGTAACAGGACAGCT-3rsquo

primer inverso 5rsquo-CCCCACCCTAGGAGAACTTCTCTTT-3

Tm do primer directo =

Tm do primer inverso =

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- O programa de amplificaccedilatildeo a usar tem a seguinte estrutura

bull 94ordmC ndash 4min ndash Desnaturaccedilatildeo

bull 94ordmC ndash 30seg ndash Desnaturaccedilatildeo

bull Tm ordmC ndash 30seg ndash Hibridaccedilatildeo

bull 72ordmC ndash30seg ndash Amplificaccedilatildeo (1minkb) - Ciclos de amplificaccedilatildeo (25-40)

bull 72ordmC ndash 5-7min ndash Extensatildeo final

- Preparaccedilatildeo do DNA a partir de amostras de cabelo

1 Remover um cabelo com foliacuteculo

2 Inserir a foliacuteculo (ELIMINAR o resto do cabelo) num tubo de 15ml

3 Incubar a foliacuteculo em 100μl de tampatildeo de digestatildeo (contendo ~6μg de

proteinase K) durante 1 hora a 55deg C seguido de 10 minutos a 95deg C

4 Usar 3μl desta soluccedilatildeo como amostra genoacutemica

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- Procedimento da reacccedilatildeo de PCR

Misturar num tubo de PCR 50μl por reacccedilatildeo

- H2O qb 50μl

- DNA ~250ng

- primer directo 25pmol

- primer inverso 25pmol

- Tampatildeo Taq (10x) 5μl

- Mistura dos 4dNTPs 25mM cada 1μl

- Taq polimerase 1 unidade

NOTA O DNA eacute sempre o uacuteltimo a ser adicionado de modo a evitar contaminaccedilotildees

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

ELECTROFORESE (DNA fingerprint)

- Quando sujeitos a um campo eleacutectrico os aacutecidos nucleicos migram em

direcccedilatildeo ao poacutelo positivo uma vez que apresentam carga negativa a pH

neutro

- Eacute uma teacutecnica que eacute utilizada para separar moleacuteculas de diferentes tamanhos

e cargas eleacutectricas a maior parte das vezes de fragmentos de DNA RNA ou

proteiacutenas

- Durante a electroforese em gel de agarose os fragmentos moleculares

migram atraveacutes de um gel quando exposto a um campo eleacutectrico

- A agarose funciona como uma rede cujos poros deixam passar mais

facilmente as moleacuteculas mais pequenas

Materiais - Erlenmeyer de 250ml

- Espaacutetula

- Balanccedila

- Microondas

- Tina de electroforese

- Fonte de electroforese

- Micropipetas P20 e P100

- Pontas para micropipeta amarelas

- Microtubos

- Transiluminador de UV

Reagentes- Tampatildeo TAE (soluccedilatildeo 50x trisbase242g aacutecido

aceacutetico glacial 571ml EDTA 05M pH 80

100ml aacutegua desionizada qb 1000ml)

- Aacutegua- ultra-pura

- Tampatildeo de amostra (soluccedilatildeo 6x azul de

bromofenol 025 pv xileno de cianol FF

025 pv glicerol 30 pv)

- Brometo de etiacutedeo 05μgml

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo do gel de agarose

1 - Preparar uma soluccedilatildeo de agarose em tampatildeo TAE com concentraccedilatildeo final de 15 (pv)

Aquecer a mistura no microondas com agitaccedilatildeo frequente ateacute toda a agarose se ter

dissolvido

2 - Colocar o tabuleiro da tina de electroforese no respectivo suporte de preparaccedilatildeo do gel ou

na sua falta selar com fita adesiva de autoclave

3 - Colocar o pente em posiccedilatildeo conveniente no tabuleiro para um correcto posicionamento

dos poccedilos distacircncia agrave extremidade e agrave base do gel

4 - Verter a agarose no tabuleiro ateacute uma altura de ~5mm Eliminar bolhas de ar que se

tenham formado aspirando com uma micropipeta e deixar solidificar agrave temperatura

ambiente

5 - Quando o gel se tiver formado retirar lentamente o pente para natildeo danificar os poccedilos

colocar o tabuleiro na tina de electroforese de modo a que os poccedilos estejam do lado do

eleacutectrodo negativo e adicionar tampatildeo TAE ateacute ~1mm acima do gel

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras

1 Para cada amostra misturar num microtubo 100-500ng de DNA 4μl de tampatildeo de

amostra (5x conc) e aacutegua ultra-pura qb 20μl

2 Aplicar as amostras nos respectivos poccedilos enchendo lentamente cada poccedilo com uma

micropipeta Natildeo deixar extravasar a amostra do poccedilo para natildeo contaminar os poccedilos

vizinhos

3 Colocar a tampa da tina Verificar que as amostras estatildeo colocadas do lado do poacutelo

negativo (caacutetodo) e que a migraccedilatildeo seraacute no sentido do poacutelo positivo (aacutenodo)

4 Ligar os cabos agrave fonte de electricidade Ligar a fonte e regular para uma voltagem de 1-

5Vcm (distacircncia medida entre os eleacutectrodos) Verificar se haacute desprendimento de bolhas

dos eleacutectrodos devido agrave electroacutelise e se passados alguns minutos o azul de bromofenol jaacute

comeccedilou a migrar no sentido correcto

5 Apoacutes migraccedilatildeo julgada conveniente (por avaliaccedilatildeo da posiccedilatildeo do azul de bromofenol a

sensivelmente 34 do comprimento do gel) desligar a corrente eleacutectrica na fonte desligar

os cabos e retirar a tampa da tina Retirar o gel cuidadosamente para natildeo partir e coraacute-lo

em banho numa soluccedilatildeo de brometo de etiacutedeo 05μgml durante 30-45 min agrave temperatura

ambiente

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras (cont)

O brometo de etiacutedeo eacute um agente mutageacutenico potente usar sempre luvas e colocar em

recipiente proacuteprio todo o material que tenha entrado em contacto com este corante

6 - Examinar o gel agrave radiaccedilatildeo ultra-violeta e fotografar para arquivar

(As radiaccedilotildees UV satildeo extremamente perigosas particularmente para os olhos provocando lesotildees na

retina Evitar qualquer exposiccedilatildeo dos olhos a estas radiaccedilotildees Usar sempre oacuteculos protectores ou

maacutescaras de material opaco aos UV)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Imagem obtida atraveacutes do transiluminador de UV (Alu-TPA-25)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Teacutecnica do PCRhttpnobelprizeorgeducational_gameschemistrypcrgameindexhtml

DNA ndash dupla cadeiahttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinedna_double_helix

Coacutedigo geneacuteticohttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinegene-code

Alguns sites com animaccedilotildees

-httpwwwcienticcomportalindexphpview=articleampcatid=423Amateria

l-geneticoampid=663Apcr-e-electroforese-em-gelampoption=com_contentampItemid=112

- httpwwwipatimupptdefault-pthtm

- httpwwwlaboratorioabertoptiniciophp

- httptranslategooglepttranslatehl=pt-PTamplangpair=en7Cptampu=httpscientificteachingwiscedumaterialsmolecularPhillipsRobertsonPCRhtm

Alguns sites com informaccedilotildees

Bibliografia

- Documentaccedilatildeo Gemoleculargmailcom

bull 2009_Apresentaccedilatildeo -P12_Teacuteenicas de Eng Genet P1bull Compilaccedilatildeo de Protocolos

- www youtubecomwatchv=dxTeDu5_eN8 - ldquoPromo Investigation Discovery launches in the UK on Sky 551rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=B5dVik3VTtcampfeature=related -ldquo Polymerase chain reaction (PCR)rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=qMxQ-65qYDk - ldquo Gel Electrophoresisrdquo

-wwwodnavaiaescolaorg

-httpwwwrocheptportugalindexcfmprodutosequipamentos-de-diagnosticoproductsmolecular-diagintro-pcr

-httpenwikipediaorgwikiPolymerase_chain_reactionhttpwwwcrbm1govbrbio65artigocien_65asp

- wwwgep-isfgorgISFGPortuguesportadaphp

-httpwwwdbbmfiocruzbrhelpdeskmbiologyTE9cnicas20BE1sicas20de20Biologia20Molecular20finalpdf

Page 6: Dna invest criminal-pcr-electroforese(dn-afingerprint)

MODELO DA DUPLA HEacuteLICE DE DNAJames Watson e Francis Crick (1953)

MODELO DA DUPLA HEacuteLICE DE DNAJames Watson e Francis Crick (1953)

MODELO DA DUPLA HEacuteLICE DE DNAJames Watson e Francis Crick (1953)

Replicaccedilatildeo do DNA

Replicaccedilatildeo semiconservativa

Replicaccedilatildeo do DNA

Materiais - Copo - Funil - Papel de filtro - Palitos Reagentes - Aacutegua - Sal - Isopropanol

Procedimentos1- Preparar uma soluccedilatildeo salina muito concentrada 2- Colocar 20 ml dessa soluccedilatildeo salina na boca e

bochechar vigorosamente durante 2 minutos 3- Colocar o obtido em 2 num copo e filtrar em

seguida 4- Marcar duas linhas num tubo de ensaio uma ao

meio do tubo e outra perto do bordo 5- Transferir o filtrado para um tubo de ensaio ateacute agrave

primeira linha 6- Adicionar cuidadosamente isopropanol ateacute agrave

segunda linha 7- Observar com atenccedilatildeo e registar

Actividade PraacuteticaExtracccedilatildeo de DNA de ceacutelulas do epiteacutelio bucal

DNA - experiecircncia de Hershey e Chasehttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076bio21swf

DNA ndash Experiecircncia de Meselson e Stahlhttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076bio22swf

DNA ndash Replicaccedilatildeo 1httphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076micro04swf

DNA ndash Replicaccedilatildeo 2httphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076bio23swf

Siacutentese proteicahttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120077micro06swf

Siacutentese proteica ndash Ceacutelula procarioacuteticaEucarioacuteticahttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120077bio25swf

Ciclo celularhttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicine2001cellcyclehtml

Animaccedilotildees em Biologia celularhttpwwwjohnkyrkcomindexpthtml

A SEQUEcircNCIA DOS ACONTECIMENTOShellip

bull Recolha de vestiacutegios bioloacutegicos no local do crime

bull Recolha do DNA dos eventuais suspeitos e viacutetima

bull Amplificaccedilatildeo do DNA pela teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

bull Electroforese em gel de agarose (separaccedilatildeo de fragmentos de DNA)

bull Comparaccedilatildeo dos resultados obtidos (DNA fingerprinting)

bull Elaboraccedilatildeo do relatoacuterio com a identificaccedilatildeo do culpado

bull Consiste na amplificaccedilatildeo exponencial de fragmentos de DNA localizados entre duas regiotildees de sequecircncia conhecida

bull Esta teacutecnica permite obter muitas coacutepias de uma regiatildeo alvo a partir de uma moleacutecula de DNA de dupla cadeia (chamada de DNA template ou modelo)

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Elementos necessaacuterios para o PCR

bullAmostra de DNA a amplificar

bullNucleoacutetidos (dNTPrsquos)

bullDNA polimerasebull(constroacutei uma nova cadeia de DNA por emparelhamento com a cadeia progenitora durante areplicaccedilatildeo do DNA)

bullPrimers(Pequenos fragmentos de DNA de cadeia uacutenica que hibridam especificamente com as regiotildeesflanqueantes da sequecircncia a amplificar deixando uma extremidade 3rsquoOH livre paraamplificaccedilatildeo)

bullSoluccedilatildeo Tampatildeo

bullMagneacutesio

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

A mistura eacute colocada no termociclador(faz ciclos de temperatura preacute-estabelecidos com tempos exactos para cada reacccedilatildeo)

Esta enzima eacute chamada de Taq polimerase por ter sidooriginalmente extraiacuteda da bacteacuteria Thermus aquaticus que viveem aacuteguas vulcacircnicas cuja temperatura se situa perto da ebuliccedilatildeosendo por isso estaacutevel e funcional a altas temperaturas)

Aplica-se em situaccedilotildees onde a quantidade de DNA disponiacutevel eacute reduzida

Alguns exemplos hellip

PCR e suas aplicaccedilotildees

1 ndash Medicina forense(pequenas amostras de DNA retiradas da cena de um crime como pedaccedilos de cabelo gotas de sangue ou saliva pedaccedilos de pele ou ateacute mesmo a minuacutescula quantidade de DNA deixada numa impressatildeo digital) satildeo amplificadas para serem analisadas pelo meacutetodo de DNA fingerprinting)

2 - Detecccedilatildeo de patogenes

3 - Sexagem de organismos

4 - Anaacutelise de populaccedilotildees

5 - Clonagem do DNA

6 - Anaacutelise de expressatildeo de genes e proteiacutenas

7 - Organismos geneticamente modificados

Passo 1Separaccedilatildeo das duas cadeias de uma moleacutecula de DNA

bullAs moleacuteculas de DNA de dupla cadeia satildeo aquecidas a 95degC(processo que desnaturaldquo ou separa a cadeia dupla ao cortar as ligaccedilotildeeshidrogeacutenio entre as bases azotadas dos nucleoacutetidos que as constituem separandoas duas cadeias simples)

bull As cadeias simples satildeo os ldquotemplatesrdquo (moldes) para as novas cadeias de DNA

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Existem basicamente 3 passos na PCR (satildeo repetidos vaacuterias vezes)

Passo 2Ligaccedilatildeo de cada um dos primers de cadeia uacutenica agraves sequecircncias que lhes satildeo complementares existentes em cada uma das cadeias da moleacutecula de DNA molde

- Um primer eacute um pequeno fragmento de DNA (agrave volta de 20 nucleoacutetidos) que se liga por complementaridade agrave cadeia de DNA molde (efectuada a 55ordmC)

- A Taq polimerase para comeccedilar a construir a nova cadeia de DNA tem que se ligar a um fragmento de cadeia dupla que possua uma extremidade 3rsquo-OH livre

- Os cientistas usam primers especiacuteficos que iratildeo ligar-se a sequecircncias que flanqueiam a porccedilatildeo de DNA que lhes interessa amplificar A temperatura utilizada eacute geralmente de 55degC e o processo dura entre 30-60 segundos

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Passo 3Polimerizaccedilatildeo de uma nova cadeia a partir dos primers emparelhados pela Taq polimerase com a inserccedilatildeo progressiva de novos nucleoacutetidoscomplementares agrave cadeia molde levando agrave construccedilatildeo de novas cadeias de DNA

- Extensatildeo Durante este passo do ciclo a Taq polimerase vai fazer a extensatildeo dos primers a partir da extremidade 3rsquoOH livre colocando novos nucleoacutetidos sequencialmente complementares agrave cadeia molde A Taq polimerase trabalha a temperaturas entre 72-75degC

- Os quatro nucleoacutetidos foram previamente adicionados agrave mistura da reacccedilatildeo de forma que a Taq tenha agrave sua disposiccedilatildeo os elementos necessaacuterios para construir a nova cadeia

complementar agrave cadeia molde

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Consiste na migraccedilatildeo de moleacuteculas carregadas electricamente que ocorre quando as mesmas satildeo dissolvidas ou suspensas num gel atraveacutes da aplicaccedilatildeo de uma corrente eleacutectrica

ELECTROFORESE (DNA fingerprinting)

- DNAs sateacutelites satildeo sequecircncias no DNA que se repetem sucessivamente e natildeoparecem codificar proteiacutenas essenciais

- Possuem a capacidade de ldquosaltarrdquo ou de se copiarem para outros locais dogenoma com grande frequecircncia ao longo das geraccedilotildees

- Longas repeticcedilotildees destas sequecircncias estatildeo espalhadas por todo o genoma humano(gt30) ocupando regiotildees de tamanhos variaacuteveis Mesmo no interior de introtildeesde genes

Verde minissateacutelite Alu

DNA sateacutelitemarcadores de variabilidade geneacutetica

- Tamanho ~ 300 pb- Distribuiacutedo por todo o genoma nos primatas- 500-2000 coacutepias no genoma humano (alguns inseridos nos uacuteltimos mil anos)

Uma coacutepia de Alu denominada TPA-25 encontra-se com frequecircncia num dos introtildeesde um alelo do gene ldquotissue plasminogene activactorrdquo (TPA)

Alu TPA-25

intratildeoexatildeo exatildeo

Gene TPA (s Alu)

Gene TPA (c Alu)

Para detectar a sua presenccedila vamos amplificar (PCR) este intratildeo do gene TPA Secontiver o TPA-25 os fragmentos de DNA seratildeo mais longos (400pb) caso contraacuterioseratildeo mais curtos (100 pb)

primer

primer

primer

primer

Elemento Alu

100pb

200pb

300pb

400pb

500pb

600pb

700pb

800pb

900pb

Homozigoacutetico parapresenccedila de TPA-25

Heterozigoacutetico

Homozigoacutetico para ausecircncia de TPA-25

Marcador de peso molecular

Marcador de peso molecular -conjunto de fragmentos de pesomolecular conhecido que servemde termo de comparaccedilatildeo emrelaccedilatildeo agrave amostra Assim eacutepossiacutevel estimar o tamanho dosfragmentos de DNA a analisarcomparando a distacircncia por elespercorrida com a percorrida pelomarcador no gel de agarose

Esta teacutecnica permite identificar a informaccedilatildeo herdada do pai e da matildee e distinguir indiviacuteduos como na cena de um crime Assim seraacute necessaacuterio utilizar natildeo um mas vaacuterios marcadores geneacuteticos utilizando uma abordagem semelhante a esta para cada um deles

15 marcadores geneacuteticos STR (short tandem repeat) recomendados pelo Grupo Espanhol e Portuguecircs da SociedadeInternacional de Geneacutetica Forense (GEP-ISFG)

Genoacutetipos possiacuteveis para a presenccedila ou ausecircncia do

Alu TPA-25

Em indiviacuteduos natildeo-aparentados o nuacutemero derepeticcedilotildees das regiotildees de sateacutelites eacute demasiadodiferente para que o padratildeo das vaacuterias regiotildees sejasemelhante

O padratildeo transmite-se de pais para filhos masnunca eacute igual entre irmatildeos Apenas geacutemeosverdadeiros tecircm padrotildees de bandas iguais

DNA fingerprinting numa mesma famiacutelia

Materiais- Micropipeta de

- 100-1000 microlitro+pontas

- Micropipeta de

10-100 microlitros+pontas- Micropipeta de 05-10 microlitros + pontas

- Tubos de 15 ml

- Tubos de PCR de 05 ml- Termociclador

Reagentes - DNA genoacutemico

- Oligonucleoacutetidos (primers)

(directo e inverso)

- dNTPrsquos (25mM cada um)

- Taq DNA polimerase

- Tampatildeo Taq (10x)

- Magneacutesio

Programa de amplificaccedilatildeoApoacutes a escolha dos primers e do caacutelculo do valor de Tm os alunos teratildeo que

elaborar um programa de amplificaccedilatildeo sabendo que

Tm = 3 x (G + C) + 2 x (A + T)

Sequecircncias

primer directo 5rsquo-GTAAGAGTTCCGTAACAGGACAGCT-3rsquo

primer inverso 5rsquo-CCCCACCCTAGGAGAACTTCTCTTT-3

Tm do primer directo =

Tm do primer inverso =

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- O programa de amplificaccedilatildeo a usar tem a seguinte estrutura

bull 94ordmC ndash 4min ndash Desnaturaccedilatildeo

bull 94ordmC ndash 30seg ndash Desnaturaccedilatildeo

bull Tm ordmC ndash 30seg ndash Hibridaccedilatildeo

bull 72ordmC ndash30seg ndash Amplificaccedilatildeo (1minkb) - Ciclos de amplificaccedilatildeo (25-40)

bull 72ordmC ndash 5-7min ndash Extensatildeo final

- Preparaccedilatildeo do DNA a partir de amostras de cabelo

1 Remover um cabelo com foliacuteculo

2 Inserir a foliacuteculo (ELIMINAR o resto do cabelo) num tubo de 15ml

3 Incubar a foliacuteculo em 100μl de tampatildeo de digestatildeo (contendo ~6μg de

proteinase K) durante 1 hora a 55deg C seguido de 10 minutos a 95deg C

4 Usar 3μl desta soluccedilatildeo como amostra genoacutemica

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- Procedimento da reacccedilatildeo de PCR

Misturar num tubo de PCR 50μl por reacccedilatildeo

- H2O qb 50μl

- DNA ~250ng

- primer directo 25pmol

- primer inverso 25pmol

- Tampatildeo Taq (10x) 5μl

- Mistura dos 4dNTPs 25mM cada 1μl

- Taq polimerase 1 unidade

NOTA O DNA eacute sempre o uacuteltimo a ser adicionado de modo a evitar contaminaccedilotildees

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

ELECTROFORESE (DNA fingerprint)

- Quando sujeitos a um campo eleacutectrico os aacutecidos nucleicos migram em

direcccedilatildeo ao poacutelo positivo uma vez que apresentam carga negativa a pH

neutro

- Eacute uma teacutecnica que eacute utilizada para separar moleacuteculas de diferentes tamanhos

e cargas eleacutectricas a maior parte das vezes de fragmentos de DNA RNA ou

proteiacutenas

- Durante a electroforese em gel de agarose os fragmentos moleculares

migram atraveacutes de um gel quando exposto a um campo eleacutectrico

- A agarose funciona como uma rede cujos poros deixam passar mais

facilmente as moleacuteculas mais pequenas

Materiais - Erlenmeyer de 250ml

- Espaacutetula

- Balanccedila

- Microondas

- Tina de electroforese

- Fonte de electroforese

- Micropipetas P20 e P100

- Pontas para micropipeta amarelas

- Microtubos

- Transiluminador de UV

Reagentes- Tampatildeo TAE (soluccedilatildeo 50x trisbase242g aacutecido

aceacutetico glacial 571ml EDTA 05M pH 80

100ml aacutegua desionizada qb 1000ml)

- Aacutegua- ultra-pura

- Tampatildeo de amostra (soluccedilatildeo 6x azul de

bromofenol 025 pv xileno de cianol FF

025 pv glicerol 30 pv)

- Brometo de etiacutedeo 05μgml

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo do gel de agarose

1 - Preparar uma soluccedilatildeo de agarose em tampatildeo TAE com concentraccedilatildeo final de 15 (pv)

Aquecer a mistura no microondas com agitaccedilatildeo frequente ateacute toda a agarose se ter

dissolvido

2 - Colocar o tabuleiro da tina de electroforese no respectivo suporte de preparaccedilatildeo do gel ou

na sua falta selar com fita adesiva de autoclave

3 - Colocar o pente em posiccedilatildeo conveniente no tabuleiro para um correcto posicionamento

dos poccedilos distacircncia agrave extremidade e agrave base do gel

4 - Verter a agarose no tabuleiro ateacute uma altura de ~5mm Eliminar bolhas de ar que se

tenham formado aspirando com uma micropipeta e deixar solidificar agrave temperatura

ambiente

5 - Quando o gel se tiver formado retirar lentamente o pente para natildeo danificar os poccedilos

colocar o tabuleiro na tina de electroforese de modo a que os poccedilos estejam do lado do

eleacutectrodo negativo e adicionar tampatildeo TAE ateacute ~1mm acima do gel

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras

1 Para cada amostra misturar num microtubo 100-500ng de DNA 4μl de tampatildeo de

amostra (5x conc) e aacutegua ultra-pura qb 20μl

2 Aplicar as amostras nos respectivos poccedilos enchendo lentamente cada poccedilo com uma

micropipeta Natildeo deixar extravasar a amostra do poccedilo para natildeo contaminar os poccedilos

vizinhos

3 Colocar a tampa da tina Verificar que as amostras estatildeo colocadas do lado do poacutelo

negativo (caacutetodo) e que a migraccedilatildeo seraacute no sentido do poacutelo positivo (aacutenodo)

4 Ligar os cabos agrave fonte de electricidade Ligar a fonte e regular para uma voltagem de 1-

5Vcm (distacircncia medida entre os eleacutectrodos) Verificar se haacute desprendimento de bolhas

dos eleacutectrodos devido agrave electroacutelise e se passados alguns minutos o azul de bromofenol jaacute

comeccedilou a migrar no sentido correcto

5 Apoacutes migraccedilatildeo julgada conveniente (por avaliaccedilatildeo da posiccedilatildeo do azul de bromofenol a

sensivelmente 34 do comprimento do gel) desligar a corrente eleacutectrica na fonte desligar

os cabos e retirar a tampa da tina Retirar o gel cuidadosamente para natildeo partir e coraacute-lo

em banho numa soluccedilatildeo de brometo de etiacutedeo 05μgml durante 30-45 min agrave temperatura

ambiente

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras (cont)

O brometo de etiacutedeo eacute um agente mutageacutenico potente usar sempre luvas e colocar em

recipiente proacuteprio todo o material que tenha entrado em contacto com este corante

6 - Examinar o gel agrave radiaccedilatildeo ultra-violeta e fotografar para arquivar

(As radiaccedilotildees UV satildeo extremamente perigosas particularmente para os olhos provocando lesotildees na

retina Evitar qualquer exposiccedilatildeo dos olhos a estas radiaccedilotildees Usar sempre oacuteculos protectores ou

maacutescaras de material opaco aos UV)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Imagem obtida atraveacutes do transiluminador de UV (Alu-TPA-25)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Teacutecnica do PCRhttpnobelprizeorgeducational_gameschemistrypcrgameindexhtml

DNA ndash dupla cadeiahttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinedna_double_helix

Coacutedigo geneacuteticohttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinegene-code

Alguns sites com animaccedilotildees

-httpwwwcienticcomportalindexphpview=articleampcatid=423Amateria

l-geneticoampid=663Apcr-e-electroforese-em-gelampoption=com_contentampItemid=112

- httpwwwipatimupptdefault-pthtm

- httpwwwlaboratorioabertoptiniciophp

- httptranslategooglepttranslatehl=pt-PTamplangpair=en7Cptampu=httpscientificteachingwiscedumaterialsmolecularPhillipsRobertsonPCRhtm

Alguns sites com informaccedilotildees

Bibliografia

- Documentaccedilatildeo Gemoleculargmailcom

bull 2009_Apresentaccedilatildeo -P12_Teacuteenicas de Eng Genet P1bull Compilaccedilatildeo de Protocolos

- www youtubecomwatchv=dxTeDu5_eN8 - ldquoPromo Investigation Discovery launches in the UK on Sky 551rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=B5dVik3VTtcampfeature=related -ldquo Polymerase chain reaction (PCR)rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=qMxQ-65qYDk - ldquo Gel Electrophoresisrdquo

-wwwodnavaiaescolaorg

-httpwwwrocheptportugalindexcfmprodutosequipamentos-de-diagnosticoproductsmolecular-diagintro-pcr

-httpenwikipediaorgwikiPolymerase_chain_reactionhttpwwwcrbm1govbrbio65artigocien_65asp

- wwwgep-isfgorgISFGPortuguesportadaphp

-httpwwwdbbmfiocruzbrhelpdeskmbiologyTE9cnicas20BE1sicas20de20Biologia20Molecular20finalpdf

Page 7: Dna invest criminal-pcr-electroforese(dn-afingerprint)

MODELO DA DUPLA HEacuteLICE DE DNAJames Watson e Francis Crick (1953)

MODELO DA DUPLA HEacuteLICE DE DNAJames Watson e Francis Crick (1953)

Replicaccedilatildeo do DNA

Replicaccedilatildeo semiconservativa

Replicaccedilatildeo do DNA

Materiais - Copo - Funil - Papel de filtro - Palitos Reagentes - Aacutegua - Sal - Isopropanol

Procedimentos1- Preparar uma soluccedilatildeo salina muito concentrada 2- Colocar 20 ml dessa soluccedilatildeo salina na boca e

bochechar vigorosamente durante 2 minutos 3- Colocar o obtido em 2 num copo e filtrar em

seguida 4- Marcar duas linhas num tubo de ensaio uma ao

meio do tubo e outra perto do bordo 5- Transferir o filtrado para um tubo de ensaio ateacute agrave

primeira linha 6- Adicionar cuidadosamente isopropanol ateacute agrave

segunda linha 7- Observar com atenccedilatildeo e registar

Actividade PraacuteticaExtracccedilatildeo de DNA de ceacutelulas do epiteacutelio bucal

DNA - experiecircncia de Hershey e Chasehttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076bio21swf

DNA ndash Experiecircncia de Meselson e Stahlhttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076bio22swf

DNA ndash Replicaccedilatildeo 1httphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076micro04swf

DNA ndash Replicaccedilatildeo 2httphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076bio23swf

Siacutentese proteicahttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120077micro06swf

Siacutentese proteica ndash Ceacutelula procarioacuteticaEucarioacuteticahttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120077bio25swf

Ciclo celularhttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicine2001cellcyclehtml

Animaccedilotildees em Biologia celularhttpwwwjohnkyrkcomindexpthtml

A SEQUEcircNCIA DOS ACONTECIMENTOShellip

bull Recolha de vestiacutegios bioloacutegicos no local do crime

bull Recolha do DNA dos eventuais suspeitos e viacutetima

bull Amplificaccedilatildeo do DNA pela teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

bull Electroforese em gel de agarose (separaccedilatildeo de fragmentos de DNA)

bull Comparaccedilatildeo dos resultados obtidos (DNA fingerprinting)

bull Elaboraccedilatildeo do relatoacuterio com a identificaccedilatildeo do culpado

bull Consiste na amplificaccedilatildeo exponencial de fragmentos de DNA localizados entre duas regiotildees de sequecircncia conhecida

bull Esta teacutecnica permite obter muitas coacutepias de uma regiatildeo alvo a partir de uma moleacutecula de DNA de dupla cadeia (chamada de DNA template ou modelo)

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Elementos necessaacuterios para o PCR

bullAmostra de DNA a amplificar

bullNucleoacutetidos (dNTPrsquos)

bullDNA polimerasebull(constroacutei uma nova cadeia de DNA por emparelhamento com a cadeia progenitora durante areplicaccedilatildeo do DNA)

bullPrimers(Pequenos fragmentos de DNA de cadeia uacutenica que hibridam especificamente com as regiotildeesflanqueantes da sequecircncia a amplificar deixando uma extremidade 3rsquoOH livre paraamplificaccedilatildeo)

bullSoluccedilatildeo Tampatildeo

bullMagneacutesio

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

A mistura eacute colocada no termociclador(faz ciclos de temperatura preacute-estabelecidos com tempos exactos para cada reacccedilatildeo)

Esta enzima eacute chamada de Taq polimerase por ter sidooriginalmente extraiacuteda da bacteacuteria Thermus aquaticus que viveem aacuteguas vulcacircnicas cuja temperatura se situa perto da ebuliccedilatildeosendo por isso estaacutevel e funcional a altas temperaturas)

Aplica-se em situaccedilotildees onde a quantidade de DNA disponiacutevel eacute reduzida

Alguns exemplos hellip

PCR e suas aplicaccedilotildees

1 ndash Medicina forense(pequenas amostras de DNA retiradas da cena de um crime como pedaccedilos de cabelo gotas de sangue ou saliva pedaccedilos de pele ou ateacute mesmo a minuacutescula quantidade de DNA deixada numa impressatildeo digital) satildeo amplificadas para serem analisadas pelo meacutetodo de DNA fingerprinting)

2 - Detecccedilatildeo de patogenes

3 - Sexagem de organismos

4 - Anaacutelise de populaccedilotildees

5 - Clonagem do DNA

6 - Anaacutelise de expressatildeo de genes e proteiacutenas

7 - Organismos geneticamente modificados

Passo 1Separaccedilatildeo das duas cadeias de uma moleacutecula de DNA

bullAs moleacuteculas de DNA de dupla cadeia satildeo aquecidas a 95degC(processo que desnaturaldquo ou separa a cadeia dupla ao cortar as ligaccedilotildeeshidrogeacutenio entre as bases azotadas dos nucleoacutetidos que as constituem separandoas duas cadeias simples)

bull As cadeias simples satildeo os ldquotemplatesrdquo (moldes) para as novas cadeias de DNA

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Existem basicamente 3 passos na PCR (satildeo repetidos vaacuterias vezes)

Passo 2Ligaccedilatildeo de cada um dos primers de cadeia uacutenica agraves sequecircncias que lhes satildeo complementares existentes em cada uma das cadeias da moleacutecula de DNA molde

- Um primer eacute um pequeno fragmento de DNA (agrave volta de 20 nucleoacutetidos) que se liga por complementaridade agrave cadeia de DNA molde (efectuada a 55ordmC)

- A Taq polimerase para comeccedilar a construir a nova cadeia de DNA tem que se ligar a um fragmento de cadeia dupla que possua uma extremidade 3rsquo-OH livre

- Os cientistas usam primers especiacuteficos que iratildeo ligar-se a sequecircncias que flanqueiam a porccedilatildeo de DNA que lhes interessa amplificar A temperatura utilizada eacute geralmente de 55degC e o processo dura entre 30-60 segundos

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Passo 3Polimerizaccedilatildeo de uma nova cadeia a partir dos primers emparelhados pela Taq polimerase com a inserccedilatildeo progressiva de novos nucleoacutetidoscomplementares agrave cadeia molde levando agrave construccedilatildeo de novas cadeias de DNA

- Extensatildeo Durante este passo do ciclo a Taq polimerase vai fazer a extensatildeo dos primers a partir da extremidade 3rsquoOH livre colocando novos nucleoacutetidos sequencialmente complementares agrave cadeia molde A Taq polimerase trabalha a temperaturas entre 72-75degC

- Os quatro nucleoacutetidos foram previamente adicionados agrave mistura da reacccedilatildeo de forma que a Taq tenha agrave sua disposiccedilatildeo os elementos necessaacuterios para construir a nova cadeia

complementar agrave cadeia molde

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Consiste na migraccedilatildeo de moleacuteculas carregadas electricamente que ocorre quando as mesmas satildeo dissolvidas ou suspensas num gel atraveacutes da aplicaccedilatildeo de uma corrente eleacutectrica

ELECTROFORESE (DNA fingerprinting)

- DNAs sateacutelites satildeo sequecircncias no DNA que se repetem sucessivamente e natildeoparecem codificar proteiacutenas essenciais

- Possuem a capacidade de ldquosaltarrdquo ou de se copiarem para outros locais dogenoma com grande frequecircncia ao longo das geraccedilotildees

- Longas repeticcedilotildees destas sequecircncias estatildeo espalhadas por todo o genoma humano(gt30) ocupando regiotildees de tamanhos variaacuteveis Mesmo no interior de introtildeesde genes

Verde minissateacutelite Alu

DNA sateacutelitemarcadores de variabilidade geneacutetica

- Tamanho ~ 300 pb- Distribuiacutedo por todo o genoma nos primatas- 500-2000 coacutepias no genoma humano (alguns inseridos nos uacuteltimos mil anos)

Uma coacutepia de Alu denominada TPA-25 encontra-se com frequecircncia num dos introtildeesde um alelo do gene ldquotissue plasminogene activactorrdquo (TPA)

Alu TPA-25

intratildeoexatildeo exatildeo

Gene TPA (s Alu)

Gene TPA (c Alu)

Para detectar a sua presenccedila vamos amplificar (PCR) este intratildeo do gene TPA Secontiver o TPA-25 os fragmentos de DNA seratildeo mais longos (400pb) caso contraacuterioseratildeo mais curtos (100 pb)

primer

primer

primer

primer

Elemento Alu

100pb

200pb

300pb

400pb

500pb

600pb

700pb

800pb

900pb

Homozigoacutetico parapresenccedila de TPA-25

Heterozigoacutetico

Homozigoacutetico para ausecircncia de TPA-25

Marcador de peso molecular

Marcador de peso molecular -conjunto de fragmentos de pesomolecular conhecido que servemde termo de comparaccedilatildeo emrelaccedilatildeo agrave amostra Assim eacutepossiacutevel estimar o tamanho dosfragmentos de DNA a analisarcomparando a distacircncia por elespercorrida com a percorrida pelomarcador no gel de agarose

Esta teacutecnica permite identificar a informaccedilatildeo herdada do pai e da matildee e distinguir indiviacuteduos como na cena de um crime Assim seraacute necessaacuterio utilizar natildeo um mas vaacuterios marcadores geneacuteticos utilizando uma abordagem semelhante a esta para cada um deles

15 marcadores geneacuteticos STR (short tandem repeat) recomendados pelo Grupo Espanhol e Portuguecircs da SociedadeInternacional de Geneacutetica Forense (GEP-ISFG)

Genoacutetipos possiacuteveis para a presenccedila ou ausecircncia do

Alu TPA-25

Em indiviacuteduos natildeo-aparentados o nuacutemero derepeticcedilotildees das regiotildees de sateacutelites eacute demasiadodiferente para que o padratildeo das vaacuterias regiotildees sejasemelhante

O padratildeo transmite-se de pais para filhos masnunca eacute igual entre irmatildeos Apenas geacutemeosverdadeiros tecircm padrotildees de bandas iguais

DNA fingerprinting numa mesma famiacutelia

Materiais- Micropipeta de

- 100-1000 microlitro+pontas

- Micropipeta de

10-100 microlitros+pontas- Micropipeta de 05-10 microlitros + pontas

- Tubos de 15 ml

- Tubos de PCR de 05 ml- Termociclador

Reagentes - DNA genoacutemico

- Oligonucleoacutetidos (primers)

(directo e inverso)

- dNTPrsquos (25mM cada um)

- Taq DNA polimerase

- Tampatildeo Taq (10x)

- Magneacutesio

Programa de amplificaccedilatildeoApoacutes a escolha dos primers e do caacutelculo do valor de Tm os alunos teratildeo que

elaborar um programa de amplificaccedilatildeo sabendo que

Tm = 3 x (G + C) + 2 x (A + T)

Sequecircncias

primer directo 5rsquo-GTAAGAGTTCCGTAACAGGACAGCT-3rsquo

primer inverso 5rsquo-CCCCACCCTAGGAGAACTTCTCTTT-3

Tm do primer directo =

Tm do primer inverso =

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- O programa de amplificaccedilatildeo a usar tem a seguinte estrutura

bull 94ordmC ndash 4min ndash Desnaturaccedilatildeo

bull 94ordmC ndash 30seg ndash Desnaturaccedilatildeo

bull Tm ordmC ndash 30seg ndash Hibridaccedilatildeo

bull 72ordmC ndash30seg ndash Amplificaccedilatildeo (1minkb) - Ciclos de amplificaccedilatildeo (25-40)

bull 72ordmC ndash 5-7min ndash Extensatildeo final

- Preparaccedilatildeo do DNA a partir de amostras de cabelo

1 Remover um cabelo com foliacuteculo

2 Inserir a foliacuteculo (ELIMINAR o resto do cabelo) num tubo de 15ml

3 Incubar a foliacuteculo em 100μl de tampatildeo de digestatildeo (contendo ~6μg de

proteinase K) durante 1 hora a 55deg C seguido de 10 minutos a 95deg C

4 Usar 3μl desta soluccedilatildeo como amostra genoacutemica

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- Procedimento da reacccedilatildeo de PCR

Misturar num tubo de PCR 50μl por reacccedilatildeo

- H2O qb 50μl

- DNA ~250ng

- primer directo 25pmol

- primer inverso 25pmol

- Tampatildeo Taq (10x) 5μl

- Mistura dos 4dNTPs 25mM cada 1μl

- Taq polimerase 1 unidade

NOTA O DNA eacute sempre o uacuteltimo a ser adicionado de modo a evitar contaminaccedilotildees

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

ELECTROFORESE (DNA fingerprint)

- Quando sujeitos a um campo eleacutectrico os aacutecidos nucleicos migram em

direcccedilatildeo ao poacutelo positivo uma vez que apresentam carga negativa a pH

neutro

- Eacute uma teacutecnica que eacute utilizada para separar moleacuteculas de diferentes tamanhos

e cargas eleacutectricas a maior parte das vezes de fragmentos de DNA RNA ou

proteiacutenas

- Durante a electroforese em gel de agarose os fragmentos moleculares

migram atraveacutes de um gel quando exposto a um campo eleacutectrico

- A agarose funciona como uma rede cujos poros deixam passar mais

facilmente as moleacuteculas mais pequenas

Materiais - Erlenmeyer de 250ml

- Espaacutetula

- Balanccedila

- Microondas

- Tina de electroforese

- Fonte de electroforese

- Micropipetas P20 e P100

- Pontas para micropipeta amarelas

- Microtubos

- Transiluminador de UV

Reagentes- Tampatildeo TAE (soluccedilatildeo 50x trisbase242g aacutecido

aceacutetico glacial 571ml EDTA 05M pH 80

100ml aacutegua desionizada qb 1000ml)

- Aacutegua- ultra-pura

- Tampatildeo de amostra (soluccedilatildeo 6x azul de

bromofenol 025 pv xileno de cianol FF

025 pv glicerol 30 pv)

- Brometo de etiacutedeo 05μgml

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo do gel de agarose

1 - Preparar uma soluccedilatildeo de agarose em tampatildeo TAE com concentraccedilatildeo final de 15 (pv)

Aquecer a mistura no microondas com agitaccedilatildeo frequente ateacute toda a agarose se ter

dissolvido

2 - Colocar o tabuleiro da tina de electroforese no respectivo suporte de preparaccedilatildeo do gel ou

na sua falta selar com fita adesiva de autoclave

3 - Colocar o pente em posiccedilatildeo conveniente no tabuleiro para um correcto posicionamento

dos poccedilos distacircncia agrave extremidade e agrave base do gel

4 - Verter a agarose no tabuleiro ateacute uma altura de ~5mm Eliminar bolhas de ar que se

tenham formado aspirando com uma micropipeta e deixar solidificar agrave temperatura

ambiente

5 - Quando o gel se tiver formado retirar lentamente o pente para natildeo danificar os poccedilos

colocar o tabuleiro na tina de electroforese de modo a que os poccedilos estejam do lado do

eleacutectrodo negativo e adicionar tampatildeo TAE ateacute ~1mm acima do gel

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras

1 Para cada amostra misturar num microtubo 100-500ng de DNA 4μl de tampatildeo de

amostra (5x conc) e aacutegua ultra-pura qb 20μl

2 Aplicar as amostras nos respectivos poccedilos enchendo lentamente cada poccedilo com uma

micropipeta Natildeo deixar extravasar a amostra do poccedilo para natildeo contaminar os poccedilos

vizinhos

3 Colocar a tampa da tina Verificar que as amostras estatildeo colocadas do lado do poacutelo

negativo (caacutetodo) e que a migraccedilatildeo seraacute no sentido do poacutelo positivo (aacutenodo)

4 Ligar os cabos agrave fonte de electricidade Ligar a fonte e regular para uma voltagem de 1-

5Vcm (distacircncia medida entre os eleacutectrodos) Verificar se haacute desprendimento de bolhas

dos eleacutectrodos devido agrave electroacutelise e se passados alguns minutos o azul de bromofenol jaacute

comeccedilou a migrar no sentido correcto

5 Apoacutes migraccedilatildeo julgada conveniente (por avaliaccedilatildeo da posiccedilatildeo do azul de bromofenol a

sensivelmente 34 do comprimento do gel) desligar a corrente eleacutectrica na fonte desligar

os cabos e retirar a tampa da tina Retirar o gel cuidadosamente para natildeo partir e coraacute-lo

em banho numa soluccedilatildeo de brometo de etiacutedeo 05μgml durante 30-45 min agrave temperatura

ambiente

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras (cont)

O brometo de etiacutedeo eacute um agente mutageacutenico potente usar sempre luvas e colocar em

recipiente proacuteprio todo o material que tenha entrado em contacto com este corante

6 - Examinar o gel agrave radiaccedilatildeo ultra-violeta e fotografar para arquivar

(As radiaccedilotildees UV satildeo extremamente perigosas particularmente para os olhos provocando lesotildees na

retina Evitar qualquer exposiccedilatildeo dos olhos a estas radiaccedilotildees Usar sempre oacuteculos protectores ou

maacutescaras de material opaco aos UV)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Imagem obtida atraveacutes do transiluminador de UV (Alu-TPA-25)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Teacutecnica do PCRhttpnobelprizeorgeducational_gameschemistrypcrgameindexhtml

DNA ndash dupla cadeiahttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinedna_double_helix

Coacutedigo geneacuteticohttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinegene-code

Alguns sites com animaccedilotildees

-httpwwwcienticcomportalindexphpview=articleampcatid=423Amateria

l-geneticoampid=663Apcr-e-electroforese-em-gelampoption=com_contentampItemid=112

- httpwwwipatimupptdefault-pthtm

- httpwwwlaboratorioabertoptiniciophp

- httptranslategooglepttranslatehl=pt-PTamplangpair=en7Cptampu=httpscientificteachingwiscedumaterialsmolecularPhillipsRobertsonPCRhtm

Alguns sites com informaccedilotildees

Bibliografia

- Documentaccedilatildeo Gemoleculargmailcom

bull 2009_Apresentaccedilatildeo -P12_Teacuteenicas de Eng Genet P1bull Compilaccedilatildeo de Protocolos

- www youtubecomwatchv=dxTeDu5_eN8 - ldquoPromo Investigation Discovery launches in the UK on Sky 551rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=B5dVik3VTtcampfeature=related -ldquo Polymerase chain reaction (PCR)rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=qMxQ-65qYDk - ldquo Gel Electrophoresisrdquo

-wwwodnavaiaescolaorg

-httpwwwrocheptportugalindexcfmprodutosequipamentos-de-diagnosticoproductsmolecular-diagintro-pcr

-httpenwikipediaorgwikiPolymerase_chain_reactionhttpwwwcrbm1govbrbio65artigocien_65asp

- wwwgep-isfgorgISFGPortuguesportadaphp

-httpwwwdbbmfiocruzbrhelpdeskmbiologyTE9cnicas20BE1sicas20de20Biologia20Molecular20finalpdf

Page 8: Dna invest criminal-pcr-electroforese(dn-afingerprint)

MODELO DA DUPLA HEacuteLICE DE DNAJames Watson e Francis Crick (1953)

Replicaccedilatildeo do DNA

Replicaccedilatildeo semiconservativa

Replicaccedilatildeo do DNA

Materiais - Copo - Funil - Papel de filtro - Palitos Reagentes - Aacutegua - Sal - Isopropanol

Procedimentos1- Preparar uma soluccedilatildeo salina muito concentrada 2- Colocar 20 ml dessa soluccedilatildeo salina na boca e

bochechar vigorosamente durante 2 minutos 3- Colocar o obtido em 2 num copo e filtrar em

seguida 4- Marcar duas linhas num tubo de ensaio uma ao

meio do tubo e outra perto do bordo 5- Transferir o filtrado para um tubo de ensaio ateacute agrave

primeira linha 6- Adicionar cuidadosamente isopropanol ateacute agrave

segunda linha 7- Observar com atenccedilatildeo e registar

Actividade PraacuteticaExtracccedilatildeo de DNA de ceacutelulas do epiteacutelio bucal

DNA - experiecircncia de Hershey e Chasehttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076bio21swf

DNA ndash Experiecircncia de Meselson e Stahlhttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076bio22swf

DNA ndash Replicaccedilatildeo 1httphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076micro04swf

DNA ndash Replicaccedilatildeo 2httphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076bio23swf

Siacutentese proteicahttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120077micro06swf

Siacutentese proteica ndash Ceacutelula procarioacuteticaEucarioacuteticahttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120077bio25swf

Ciclo celularhttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicine2001cellcyclehtml

Animaccedilotildees em Biologia celularhttpwwwjohnkyrkcomindexpthtml

A SEQUEcircNCIA DOS ACONTECIMENTOShellip

bull Recolha de vestiacutegios bioloacutegicos no local do crime

bull Recolha do DNA dos eventuais suspeitos e viacutetima

bull Amplificaccedilatildeo do DNA pela teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

bull Electroforese em gel de agarose (separaccedilatildeo de fragmentos de DNA)

bull Comparaccedilatildeo dos resultados obtidos (DNA fingerprinting)

bull Elaboraccedilatildeo do relatoacuterio com a identificaccedilatildeo do culpado

bull Consiste na amplificaccedilatildeo exponencial de fragmentos de DNA localizados entre duas regiotildees de sequecircncia conhecida

bull Esta teacutecnica permite obter muitas coacutepias de uma regiatildeo alvo a partir de uma moleacutecula de DNA de dupla cadeia (chamada de DNA template ou modelo)

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Elementos necessaacuterios para o PCR

bullAmostra de DNA a amplificar

bullNucleoacutetidos (dNTPrsquos)

bullDNA polimerasebull(constroacutei uma nova cadeia de DNA por emparelhamento com a cadeia progenitora durante areplicaccedilatildeo do DNA)

bullPrimers(Pequenos fragmentos de DNA de cadeia uacutenica que hibridam especificamente com as regiotildeesflanqueantes da sequecircncia a amplificar deixando uma extremidade 3rsquoOH livre paraamplificaccedilatildeo)

bullSoluccedilatildeo Tampatildeo

bullMagneacutesio

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

A mistura eacute colocada no termociclador(faz ciclos de temperatura preacute-estabelecidos com tempos exactos para cada reacccedilatildeo)

Esta enzima eacute chamada de Taq polimerase por ter sidooriginalmente extraiacuteda da bacteacuteria Thermus aquaticus que viveem aacuteguas vulcacircnicas cuja temperatura se situa perto da ebuliccedilatildeosendo por isso estaacutevel e funcional a altas temperaturas)

Aplica-se em situaccedilotildees onde a quantidade de DNA disponiacutevel eacute reduzida

Alguns exemplos hellip

PCR e suas aplicaccedilotildees

1 ndash Medicina forense(pequenas amostras de DNA retiradas da cena de um crime como pedaccedilos de cabelo gotas de sangue ou saliva pedaccedilos de pele ou ateacute mesmo a minuacutescula quantidade de DNA deixada numa impressatildeo digital) satildeo amplificadas para serem analisadas pelo meacutetodo de DNA fingerprinting)

2 - Detecccedilatildeo de patogenes

3 - Sexagem de organismos

4 - Anaacutelise de populaccedilotildees

5 - Clonagem do DNA

6 - Anaacutelise de expressatildeo de genes e proteiacutenas

7 - Organismos geneticamente modificados

Passo 1Separaccedilatildeo das duas cadeias de uma moleacutecula de DNA

bullAs moleacuteculas de DNA de dupla cadeia satildeo aquecidas a 95degC(processo que desnaturaldquo ou separa a cadeia dupla ao cortar as ligaccedilotildeeshidrogeacutenio entre as bases azotadas dos nucleoacutetidos que as constituem separandoas duas cadeias simples)

bull As cadeias simples satildeo os ldquotemplatesrdquo (moldes) para as novas cadeias de DNA

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Existem basicamente 3 passos na PCR (satildeo repetidos vaacuterias vezes)

Passo 2Ligaccedilatildeo de cada um dos primers de cadeia uacutenica agraves sequecircncias que lhes satildeo complementares existentes em cada uma das cadeias da moleacutecula de DNA molde

- Um primer eacute um pequeno fragmento de DNA (agrave volta de 20 nucleoacutetidos) que se liga por complementaridade agrave cadeia de DNA molde (efectuada a 55ordmC)

- A Taq polimerase para comeccedilar a construir a nova cadeia de DNA tem que se ligar a um fragmento de cadeia dupla que possua uma extremidade 3rsquo-OH livre

- Os cientistas usam primers especiacuteficos que iratildeo ligar-se a sequecircncias que flanqueiam a porccedilatildeo de DNA que lhes interessa amplificar A temperatura utilizada eacute geralmente de 55degC e o processo dura entre 30-60 segundos

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Passo 3Polimerizaccedilatildeo de uma nova cadeia a partir dos primers emparelhados pela Taq polimerase com a inserccedilatildeo progressiva de novos nucleoacutetidoscomplementares agrave cadeia molde levando agrave construccedilatildeo de novas cadeias de DNA

- Extensatildeo Durante este passo do ciclo a Taq polimerase vai fazer a extensatildeo dos primers a partir da extremidade 3rsquoOH livre colocando novos nucleoacutetidos sequencialmente complementares agrave cadeia molde A Taq polimerase trabalha a temperaturas entre 72-75degC

- Os quatro nucleoacutetidos foram previamente adicionados agrave mistura da reacccedilatildeo de forma que a Taq tenha agrave sua disposiccedilatildeo os elementos necessaacuterios para construir a nova cadeia

complementar agrave cadeia molde

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Consiste na migraccedilatildeo de moleacuteculas carregadas electricamente que ocorre quando as mesmas satildeo dissolvidas ou suspensas num gel atraveacutes da aplicaccedilatildeo de uma corrente eleacutectrica

ELECTROFORESE (DNA fingerprinting)

- DNAs sateacutelites satildeo sequecircncias no DNA que se repetem sucessivamente e natildeoparecem codificar proteiacutenas essenciais

- Possuem a capacidade de ldquosaltarrdquo ou de se copiarem para outros locais dogenoma com grande frequecircncia ao longo das geraccedilotildees

- Longas repeticcedilotildees destas sequecircncias estatildeo espalhadas por todo o genoma humano(gt30) ocupando regiotildees de tamanhos variaacuteveis Mesmo no interior de introtildeesde genes

Verde minissateacutelite Alu

DNA sateacutelitemarcadores de variabilidade geneacutetica

- Tamanho ~ 300 pb- Distribuiacutedo por todo o genoma nos primatas- 500-2000 coacutepias no genoma humano (alguns inseridos nos uacuteltimos mil anos)

Uma coacutepia de Alu denominada TPA-25 encontra-se com frequecircncia num dos introtildeesde um alelo do gene ldquotissue plasminogene activactorrdquo (TPA)

Alu TPA-25

intratildeoexatildeo exatildeo

Gene TPA (s Alu)

Gene TPA (c Alu)

Para detectar a sua presenccedila vamos amplificar (PCR) este intratildeo do gene TPA Secontiver o TPA-25 os fragmentos de DNA seratildeo mais longos (400pb) caso contraacuterioseratildeo mais curtos (100 pb)

primer

primer

primer

primer

Elemento Alu

100pb

200pb

300pb

400pb

500pb

600pb

700pb

800pb

900pb

Homozigoacutetico parapresenccedila de TPA-25

Heterozigoacutetico

Homozigoacutetico para ausecircncia de TPA-25

Marcador de peso molecular

Marcador de peso molecular -conjunto de fragmentos de pesomolecular conhecido que servemde termo de comparaccedilatildeo emrelaccedilatildeo agrave amostra Assim eacutepossiacutevel estimar o tamanho dosfragmentos de DNA a analisarcomparando a distacircncia por elespercorrida com a percorrida pelomarcador no gel de agarose

Esta teacutecnica permite identificar a informaccedilatildeo herdada do pai e da matildee e distinguir indiviacuteduos como na cena de um crime Assim seraacute necessaacuterio utilizar natildeo um mas vaacuterios marcadores geneacuteticos utilizando uma abordagem semelhante a esta para cada um deles

15 marcadores geneacuteticos STR (short tandem repeat) recomendados pelo Grupo Espanhol e Portuguecircs da SociedadeInternacional de Geneacutetica Forense (GEP-ISFG)

Genoacutetipos possiacuteveis para a presenccedila ou ausecircncia do

Alu TPA-25

Em indiviacuteduos natildeo-aparentados o nuacutemero derepeticcedilotildees das regiotildees de sateacutelites eacute demasiadodiferente para que o padratildeo das vaacuterias regiotildees sejasemelhante

O padratildeo transmite-se de pais para filhos masnunca eacute igual entre irmatildeos Apenas geacutemeosverdadeiros tecircm padrotildees de bandas iguais

DNA fingerprinting numa mesma famiacutelia

Materiais- Micropipeta de

- 100-1000 microlitro+pontas

- Micropipeta de

10-100 microlitros+pontas- Micropipeta de 05-10 microlitros + pontas

- Tubos de 15 ml

- Tubos de PCR de 05 ml- Termociclador

Reagentes - DNA genoacutemico

- Oligonucleoacutetidos (primers)

(directo e inverso)

- dNTPrsquos (25mM cada um)

- Taq DNA polimerase

- Tampatildeo Taq (10x)

- Magneacutesio

Programa de amplificaccedilatildeoApoacutes a escolha dos primers e do caacutelculo do valor de Tm os alunos teratildeo que

elaborar um programa de amplificaccedilatildeo sabendo que

Tm = 3 x (G + C) + 2 x (A + T)

Sequecircncias

primer directo 5rsquo-GTAAGAGTTCCGTAACAGGACAGCT-3rsquo

primer inverso 5rsquo-CCCCACCCTAGGAGAACTTCTCTTT-3

Tm do primer directo =

Tm do primer inverso =

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- O programa de amplificaccedilatildeo a usar tem a seguinte estrutura

bull 94ordmC ndash 4min ndash Desnaturaccedilatildeo

bull 94ordmC ndash 30seg ndash Desnaturaccedilatildeo

bull Tm ordmC ndash 30seg ndash Hibridaccedilatildeo

bull 72ordmC ndash30seg ndash Amplificaccedilatildeo (1minkb) - Ciclos de amplificaccedilatildeo (25-40)

bull 72ordmC ndash 5-7min ndash Extensatildeo final

- Preparaccedilatildeo do DNA a partir de amostras de cabelo

1 Remover um cabelo com foliacuteculo

2 Inserir a foliacuteculo (ELIMINAR o resto do cabelo) num tubo de 15ml

3 Incubar a foliacuteculo em 100μl de tampatildeo de digestatildeo (contendo ~6μg de

proteinase K) durante 1 hora a 55deg C seguido de 10 minutos a 95deg C

4 Usar 3μl desta soluccedilatildeo como amostra genoacutemica

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- Procedimento da reacccedilatildeo de PCR

Misturar num tubo de PCR 50μl por reacccedilatildeo

- H2O qb 50μl

- DNA ~250ng

- primer directo 25pmol

- primer inverso 25pmol

- Tampatildeo Taq (10x) 5μl

- Mistura dos 4dNTPs 25mM cada 1μl

- Taq polimerase 1 unidade

NOTA O DNA eacute sempre o uacuteltimo a ser adicionado de modo a evitar contaminaccedilotildees

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

ELECTROFORESE (DNA fingerprint)

- Quando sujeitos a um campo eleacutectrico os aacutecidos nucleicos migram em

direcccedilatildeo ao poacutelo positivo uma vez que apresentam carga negativa a pH

neutro

- Eacute uma teacutecnica que eacute utilizada para separar moleacuteculas de diferentes tamanhos

e cargas eleacutectricas a maior parte das vezes de fragmentos de DNA RNA ou

proteiacutenas

- Durante a electroforese em gel de agarose os fragmentos moleculares

migram atraveacutes de um gel quando exposto a um campo eleacutectrico

- A agarose funciona como uma rede cujos poros deixam passar mais

facilmente as moleacuteculas mais pequenas

Materiais - Erlenmeyer de 250ml

- Espaacutetula

- Balanccedila

- Microondas

- Tina de electroforese

- Fonte de electroforese

- Micropipetas P20 e P100

- Pontas para micropipeta amarelas

- Microtubos

- Transiluminador de UV

Reagentes- Tampatildeo TAE (soluccedilatildeo 50x trisbase242g aacutecido

aceacutetico glacial 571ml EDTA 05M pH 80

100ml aacutegua desionizada qb 1000ml)

- Aacutegua- ultra-pura

- Tampatildeo de amostra (soluccedilatildeo 6x azul de

bromofenol 025 pv xileno de cianol FF

025 pv glicerol 30 pv)

- Brometo de etiacutedeo 05μgml

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo do gel de agarose

1 - Preparar uma soluccedilatildeo de agarose em tampatildeo TAE com concentraccedilatildeo final de 15 (pv)

Aquecer a mistura no microondas com agitaccedilatildeo frequente ateacute toda a agarose se ter

dissolvido

2 - Colocar o tabuleiro da tina de electroforese no respectivo suporte de preparaccedilatildeo do gel ou

na sua falta selar com fita adesiva de autoclave

3 - Colocar o pente em posiccedilatildeo conveniente no tabuleiro para um correcto posicionamento

dos poccedilos distacircncia agrave extremidade e agrave base do gel

4 - Verter a agarose no tabuleiro ateacute uma altura de ~5mm Eliminar bolhas de ar que se

tenham formado aspirando com uma micropipeta e deixar solidificar agrave temperatura

ambiente

5 - Quando o gel se tiver formado retirar lentamente o pente para natildeo danificar os poccedilos

colocar o tabuleiro na tina de electroforese de modo a que os poccedilos estejam do lado do

eleacutectrodo negativo e adicionar tampatildeo TAE ateacute ~1mm acima do gel

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras

1 Para cada amostra misturar num microtubo 100-500ng de DNA 4μl de tampatildeo de

amostra (5x conc) e aacutegua ultra-pura qb 20μl

2 Aplicar as amostras nos respectivos poccedilos enchendo lentamente cada poccedilo com uma

micropipeta Natildeo deixar extravasar a amostra do poccedilo para natildeo contaminar os poccedilos

vizinhos

3 Colocar a tampa da tina Verificar que as amostras estatildeo colocadas do lado do poacutelo

negativo (caacutetodo) e que a migraccedilatildeo seraacute no sentido do poacutelo positivo (aacutenodo)

4 Ligar os cabos agrave fonte de electricidade Ligar a fonte e regular para uma voltagem de 1-

5Vcm (distacircncia medida entre os eleacutectrodos) Verificar se haacute desprendimento de bolhas

dos eleacutectrodos devido agrave electroacutelise e se passados alguns minutos o azul de bromofenol jaacute

comeccedilou a migrar no sentido correcto

5 Apoacutes migraccedilatildeo julgada conveniente (por avaliaccedilatildeo da posiccedilatildeo do azul de bromofenol a

sensivelmente 34 do comprimento do gel) desligar a corrente eleacutectrica na fonte desligar

os cabos e retirar a tampa da tina Retirar o gel cuidadosamente para natildeo partir e coraacute-lo

em banho numa soluccedilatildeo de brometo de etiacutedeo 05μgml durante 30-45 min agrave temperatura

ambiente

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras (cont)

O brometo de etiacutedeo eacute um agente mutageacutenico potente usar sempre luvas e colocar em

recipiente proacuteprio todo o material que tenha entrado em contacto com este corante

6 - Examinar o gel agrave radiaccedilatildeo ultra-violeta e fotografar para arquivar

(As radiaccedilotildees UV satildeo extremamente perigosas particularmente para os olhos provocando lesotildees na

retina Evitar qualquer exposiccedilatildeo dos olhos a estas radiaccedilotildees Usar sempre oacuteculos protectores ou

maacutescaras de material opaco aos UV)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Imagem obtida atraveacutes do transiluminador de UV (Alu-TPA-25)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Teacutecnica do PCRhttpnobelprizeorgeducational_gameschemistrypcrgameindexhtml

DNA ndash dupla cadeiahttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinedna_double_helix

Coacutedigo geneacuteticohttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinegene-code

Alguns sites com animaccedilotildees

-httpwwwcienticcomportalindexphpview=articleampcatid=423Amateria

l-geneticoampid=663Apcr-e-electroforese-em-gelampoption=com_contentampItemid=112

- httpwwwipatimupptdefault-pthtm

- httpwwwlaboratorioabertoptiniciophp

- httptranslategooglepttranslatehl=pt-PTamplangpair=en7Cptampu=httpscientificteachingwiscedumaterialsmolecularPhillipsRobertsonPCRhtm

Alguns sites com informaccedilotildees

Bibliografia

- Documentaccedilatildeo Gemoleculargmailcom

bull 2009_Apresentaccedilatildeo -P12_Teacuteenicas de Eng Genet P1bull Compilaccedilatildeo de Protocolos

- www youtubecomwatchv=dxTeDu5_eN8 - ldquoPromo Investigation Discovery launches in the UK on Sky 551rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=B5dVik3VTtcampfeature=related -ldquo Polymerase chain reaction (PCR)rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=qMxQ-65qYDk - ldquo Gel Electrophoresisrdquo

-wwwodnavaiaescolaorg

-httpwwwrocheptportugalindexcfmprodutosequipamentos-de-diagnosticoproductsmolecular-diagintro-pcr

-httpenwikipediaorgwikiPolymerase_chain_reactionhttpwwwcrbm1govbrbio65artigocien_65asp

- wwwgep-isfgorgISFGPortuguesportadaphp

-httpwwwdbbmfiocruzbrhelpdeskmbiologyTE9cnicas20BE1sicas20de20Biologia20Molecular20finalpdf

Page 9: Dna invest criminal-pcr-electroforese(dn-afingerprint)

Replicaccedilatildeo do DNA

Replicaccedilatildeo semiconservativa

Replicaccedilatildeo do DNA

Materiais - Copo - Funil - Papel de filtro - Palitos Reagentes - Aacutegua - Sal - Isopropanol

Procedimentos1- Preparar uma soluccedilatildeo salina muito concentrada 2- Colocar 20 ml dessa soluccedilatildeo salina na boca e

bochechar vigorosamente durante 2 minutos 3- Colocar o obtido em 2 num copo e filtrar em

seguida 4- Marcar duas linhas num tubo de ensaio uma ao

meio do tubo e outra perto do bordo 5- Transferir o filtrado para um tubo de ensaio ateacute agrave

primeira linha 6- Adicionar cuidadosamente isopropanol ateacute agrave

segunda linha 7- Observar com atenccedilatildeo e registar

Actividade PraacuteticaExtracccedilatildeo de DNA de ceacutelulas do epiteacutelio bucal

DNA - experiecircncia de Hershey e Chasehttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076bio21swf

DNA ndash Experiecircncia de Meselson e Stahlhttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076bio22swf

DNA ndash Replicaccedilatildeo 1httphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076micro04swf

DNA ndash Replicaccedilatildeo 2httphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076bio23swf

Siacutentese proteicahttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120077micro06swf

Siacutentese proteica ndash Ceacutelula procarioacuteticaEucarioacuteticahttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120077bio25swf

Ciclo celularhttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicine2001cellcyclehtml

Animaccedilotildees em Biologia celularhttpwwwjohnkyrkcomindexpthtml

A SEQUEcircNCIA DOS ACONTECIMENTOShellip

bull Recolha de vestiacutegios bioloacutegicos no local do crime

bull Recolha do DNA dos eventuais suspeitos e viacutetima

bull Amplificaccedilatildeo do DNA pela teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

bull Electroforese em gel de agarose (separaccedilatildeo de fragmentos de DNA)

bull Comparaccedilatildeo dos resultados obtidos (DNA fingerprinting)

bull Elaboraccedilatildeo do relatoacuterio com a identificaccedilatildeo do culpado

bull Consiste na amplificaccedilatildeo exponencial de fragmentos de DNA localizados entre duas regiotildees de sequecircncia conhecida

bull Esta teacutecnica permite obter muitas coacutepias de uma regiatildeo alvo a partir de uma moleacutecula de DNA de dupla cadeia (chamada de DNA template ou modelo)

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Elementos necessaacuterios para o PCR

bullAmostra de DNA a amplificar

bullNucleoacutetidos (dNTPrsquos)

bullDNA polimerasebull(constroacutei uma nova cadeia de DNA por emparelhamento com a cadeia progenitora durante areplicaccedilatildeo do DNA)

bullPrimers(Pequenos fragmentos de DNA de cadeia uacutenica que hibridam especificamente com as regiotildeesflanqueantes da sequecircncia a amplificar deixando uma extremidade 3rsquoOH livre paraamplificaccedilatildeo)

bullSoluccedilatildeo Tampatildeo

bullMagneacutesio

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

A mistura eacute colocada no termociclador(faz ciclos de temperatura preacute-estabelecidos com tempos exactos para cada reacccedilatildeo)

Esta enzima eacute chamada de Taq polimerase por ter sidooriginalmente extraiacuteda da bacteacuteria Thermus aquaticus que viveem aacuteguas vulcacircnicas cuja temperatura se situa perto da ebuliccedilatildeosendo por isso estaacutevel e funcional a altas temperaturas)

Aplica-se em situaccedilotildees onde a quantidade de DNA disponiacutevel eacute reduzida

Alguns exemplos hellip

PCR e suas aplicaccedilotildees

1 ndash Medicina forense(pequenas amostras de DNA retiradas da cena de um crime como pedaccedilos de cabelo gotas de sangue ou saliva pedaccedilos de pele ou ateacute mesmo a minuacutescula quantidade de DNA deixada numa impressatildeo digital) satildeo amplificadas para serem analisadas pelo meacutetodo de DNA fingerprinting)

2 - Detecccedilatildeo de patogenes

3 - Sexagem de organismos

4 - Anaacutelise de populaccedilotildees

5 - Clonagem do DNA

6 - Anaacutelise de expressatildeo de genes e proteiacutenas

7 - Organismos geneticamente modificados

Passo 1Separaccedilatildeo das duas cadeias de uma moleacutecula de DNA

bullAs moleacuteculas de DNA de dupla cadeia satildeo aquecidas a 95degC(processo que desnaturaldquo ou separa a cadeia dupla ao cortar as ligaccedilotildeeshidrogeacutenio entre as bases azotadas dos nucleoacutetidos que as constituem separandoas duas cadeias simples)

bull As cadeias simples satildeo os ldquotemplatesrdquo (moldes) para as novas cadeias de DNA

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Existem basicamente 3 passos na PCR (satildeo repetidos vaacuterias vezes)

Passo 2Ligaccedilatildeo de cada um dos primers de cadeia uacutenica agraves sequecircncias que lhes satildeo complementares existentes em cada uma das cadeias da moleacutecula de DNA molde

- Um primer eacute um pequeno fragmento de DNA (agrave volta de 20 nucleoacutetidos) que se liga por complementaridade agrave cadeia de DNA molde (efectuada a 55ordmC)

- A Taq polimerase para comeccedilar a construir a nova cadeia de DNA tem que se ligar a um fragmento de cadeia dupla que possua uma extremidade 3rsquo-OH livre

- Os cientistas usam primers especiacuteficos que iratildeo ligar-se a sequecircncias que flanqueiam a porccedilatildeo de DNA que lhes interessa amplificar A temperatura utilizada eacute geralmente de 55degC e o processo dura entre 30-60 segundos

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Passo 3Polimerizaccedilatildeo de uma nova cadeia a partir dos primers emparelhados pela Taq polimerase com a inserccedilatildeo progressiva de novos nucleoacutetidoscomplementares agrave cadeia molde levando agrave construccedilatildeo de novas cadeias de DNA

- Extensatildeo Durante este passo do ciclo a Taq polimerase vai fazer a extensatildeo dos primers a partir da extremidade 3rsquoOH livre colocando novos nucleoacutetidos sequencialmente complementares agrave cadeia molde A Taq polimerase trabalha a temperaturas entre 72-75degC

- Os quatro nucleoacutetidos foram previamente adicionados agrave mistura da reacccedilatildeo de forma que a Taq tenha agrave sua disposiccedilatildeo os elementos necessaacuterios para construir a nova cadeia

complementar agrave cadeia molde

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Consiste na migraccedilatildeo de moleacuteculas carregadas electricamente que ocorre quando as mesmas satildeo dissolvidas ou suspensas num gel atraveacutes da aplicaccedilatildeo de uma corrente eleacutectrica

ELECTROFORESE (DNA fingerprinting)

- DNAs sateacutelites satildeo sequecircncias no DNA que se repetem sucessivamente e natildeoparecem codificar proteiacutenas essenciais

- Possuem a capacidade de ldquosaltarrdquo ou de se copiarem para outros locais dogenoma com grande frequecircncia ao longo das geraccedilotildees

- Longas repeticcedilotildees destas sequecircncias estatildeo espalhadas por todo o genoma humano(gt30) ocupando regiotildees de tamanhos variaacuteveis Mesmo no interior de introtildeesde genes

Verde minissateacutelite Alu

DNA sateacutelitemarcadores de variabilidade geneacutetica

- Tamanho ~ 300 pb- Distribuiacutedo por todo o genoma nos primatas- 500-2000 coacutepias no genoma humano (alguns inseridos nos uacuteltimos mil anos)

Uma coacutepia de Alu denominada TPA-25 encontra-se com frequecircncia num dos introtildeesde um alelo do gene ldquotissue plasminogene activactorrdquo (TPA)

Alu TPA-25

intratildeoexatildeo exatildeo

Gene TPA (s Alu)

Gene TPA (c Alu)

Para detectar a sua presenccedila vamos amplificar (PCR) este intratildeo do gene TPA Secontiver o TPA-25 os fragmentos de DNA seratildeo mais longos (400pb) caso contraacuterioseratildeo mais curtos (100 pb)

primer

primer

primer

primer

Elemento Alu

100pb

200pb

300pb

400pb

500pb

600pb

700pb

800pb

900pb

Homozigoacutetico parapresenccedila de TPA-25

Heterozigoacutetico

Homozigoacutetico para ausecircncia de TPA-25

Marcador de peso molecular

Marcador de peso molecular -conjunto de fragmentos de pesomolecular conhecido que servemde termo de comparaccedilatildeo emrelaccedilatildeo agrave amostra Assim eacutepossiacutevel estimar o tamanho dosfragmentos de DNA a analisarcomparando a distacircncia por elespercorrida com a percorrida pelomarcador no gel de agarose

Esta teacutecnica permite identificar a informaccedilatildeo herdada do pai e da matildee e distinguir indiviacuteduos como na cena de um crime Assim seraacute necessaacuterio utilizar natildeo um mas vaacuterios marcadores geneacuteticos utilizando uma abordagem semelhante a esta para cada um deles

15 marcadores geneacuteticos STR (short tandem repeat) recomendados pelo Grupo Espanhol e Portuguecircs da SociedadeInternacional de Geneacutetica Forense (GEP-ISFG)

Genoacutetipos possiacuteveis para a presenccedila ou ausecircncia do

Alu TPA-25

Em indiviacuteduos natildeo-aparentados o nuacutemero derepeticcedilotildees das regiotildees de sateacutelites eacute demasiadodiferente para que o padratildeo das vaacuterias regiotildees sejasemelhante

O padratildeo transmite-se de pais para filhos masnunca eacute igual entre irmatildeos Apenas geacutemeosverdadeiros tecircm padrotildees de bandas iguais

DNA fingerprinting numa mesma famiacutelia

Materiais- Micropipeta de

- 100-1000 microlitro+pontas

- Micropipeta de

10-100 microlitros+pontas- Micropipeta de 05-10 microlitros + pontas

- Tubos de 15 ml

- Tubos de PCR de 05 ml- Termociclador

Reagentes - DNA genoacutemico

- Oligonucleoacutetidos (primers)

(directo e inverso)

- dNTPrsquos (25mM cada um)

- Taq DNA polimerase

- Tampatildeo Taq (10x)

- Magneacutesio

Programa de amplificaccedilatildeoApoacutes a escolha dos primers e do caacutelculo do valor de Tm os alunos teratildeo que

elaborar um programa de amplificaccedilatildeo sabendo que

Tm = 3 x (G + C) + 2 x (A + T)

Sequecircncias

primer directo 5rsquo-GTAAGAGTTCCGTAACAGGACAGCT-3rsquo

primer inverso 5rsquo-CCCCACCCTAGGAGAACTTCTCTTT-3

Tm do primer directo =

Tm do primer inverso =

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- O programa de amplificaccedilatildeo a usar tem a seguinte estrutura

bull 94ordmC ndash 4min ndash Desnaturaccedilatildeo

bull 94ordmC ndash 30seg ndash Desnaturaccedilatildeo

bull Tm ordmC ndash 30seg ndash Hibridaccedilatildeo

bull 72ordmC ndash30seg ndash Amplificaccedilatildeo (1minkb) - Ciclos de amplificaccedilatildeo (25-40)

bull 72ordmC ndash 5-7min ndash Extensatildeo final

- Preparaccedilatildeo do DNA a partir de amostras de cabelo

1 Remover um cabelo com foliacuteculo

2 Inserir a foliacuteculo (ELIMINAR o resto do cabelo) num tubo de 15ml

3 Incubar a foliacuteculo em 100μl de tampatildeo de digestatildeo (contendo ~6μg de

proteinase K) durante 1 hora a 55deg C seguido de 10 minutos a 95deg C

4 Usar 3μl desta soluccedilatildeo como amostra genoacutemica

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- Procedimento da reacccedilatildeo de PCR

Misturar num tubo de PCR 50μl por reacccedilatildeo

- H2O qb 50μl

- DNA ~250ng

- primer directo 25pmol

- primer inverso 25pmol

- Tampatildeo Taq (10x) 5μl

- Mistura dos 4dNTPs 25mM cada 1μl

- Taq polimerase 1 unidade

NOTA O DNA eacute sempre o uacuteltimo a ser adicionado de modo a evitar contaminaccedilotildees

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

ELECTROFORESE (DNA fingerprint)

- Quando sujeitos a um campo eleacutectrico os aacutecidos nucleicos migram em

direcccedilatildeo ao poacutelo positivo uma vez que apresentam carga negativa a pH

neutro

- Eacute uma teacutecnica que eacute utilizada para separar moleacuteculas de diferentes tamanhos

e cargas eleacutectricas a maior parte das vezes de fragmentos de DNA RNA ou

proteiacutenas

- Durante a electroforese em gel de agarose os fragmentos moleculares

migram atraveacutes de um gel quando exposto a um campo eleacutectrico

- A agarose funciona como uma rede cujos poros deixam passar mais

facilmente as moleacuteculas mais pequenas

Materiais - Erlenmeyer de 250ml

- Espaacutetula

- Balanccedila

- Microondas

- Tina de electroforese

- Fonte de electroforese

- Micropipetas P20 e P100

- Pontas para micropipeta amarelas

- Microtubos

- Transiluminador de UV

Reagentes- Tampatildeo TAE (soluccedilatildeo 50x trisbase242g aacutecido

aceacutetico glacial 571ml EDTA 05M pH 80

100ml aacutegua desionizada qb 1000ml)

- Aacutegua- ultra-pura

- Tampatildeo de amostra (soluccedilatildeo 6x azul de

bromofenol 025 pv xileno de cianol FF

025 pv glicerol 30 pv)

- Brometo de etiacutedeo 05μgml

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo do gel de agarose

1 - Preparar uma soluccedilatildeo de agarose em tampatildeo TAE com concentraccedilatildeo final de 15 (pv)

Aquecer a mistura no microondas com agitaccedilatildeo frequente ateacute toda a agarose se ter

dissolvido

2 - Colocar o tabuleiro da tina de electroforese no respectivo suporte de preparaccedilatildeo do gel ou

na sua falta selar com fita adesiva de autoclave

3 - Colocar o pente em posiccedilatildeo conveniente no tabuleiro para um correcto posicionamento

dos poccedilos distacircncia agrave extremidade e agrave base do gel

4 - Verter a agarose no tabuleiro ateacute uma altura de ~5mm Eliminar bolhas de ar que se

tenham formado aspirando com uma micropipeta e deixar solidificar agrave temperatura

ambiente

5 - Quando o gel se tiver formado retirar lentamente o pente para natildeo danificar os poccedilos

colocar o tabuleiro na tina de electroforese de modo a que os poccedilos estejam do lado do

eleacutectrodo negativo e adicionar tampatildeo TAE ateacute ~1mm acima do gel

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras

1 Para cada amostra misturar num microtubo 100-500ng de DNA 4μl de tampatildeo de

amostra (5x conc) e aacutegua ultra-pura qb 20μl

2 Aplicar as amostras nos respectivos poccedilos enchendo lentamente cada poccedilo com uma

micropipeta Natildeo deixar extravasar a amostra do poccedilo para natildeo contaminar os poccedilos

vizinhos

3 Colocar a tampa da tina Verificar que as amostras estatildeo colocadas do lado do poacutelo

negativo (caacutetodo) e que a migraccedilatildeo seraacute no sentido do poacutelo positivo (aacutenodo)

4 Ligar os cabos agrave fonte de electricidade Ligar a fonte e regular para uma voltagem de 1-

5Vcm (distacircncia medida entre os eleacutectrodos) Verificar se haacute desprendimento de bolhas

dos eleacutectrodos devido agrave electroacutelise e se passados alguns minutos o azul de bromofenol jaacute

comeccedilou a migrar no sentido correcto

5 Apoacutes migraccedilatildeo julgada conveniente (por avaliaccedilatildeo da posiccedilatildeo do azul de bromofenol a

sensivelmente 34 do comprimento do gel) desligar a corrente eleacutectrica na fonte desligar

os cabos e retirar a tampa da tina Retirar o gel cuidadosamente para natildeo partir e coraacute-lo

em banho numa soluccedilatildeo de brometo de etiacutedeo 05μgml durante 30-45 min agrave temperatura

ambiente

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras (cont)

O brometo de etiacutedeo eacute um agente mutageacutenico potente usar sempre luvas e colocar em

recipiente proacuteprio todo o material que tenha entrado em contacto com este corante

6 - Examinar o gel agrave radiaccedilatildeo ultra-violeta e fotografar para arquivar

(As radiaccedilotildees UV satildeo extremamente perigosas particularmente para os olhos provocando lesotildees na

retina Evitar qualquer exposiccedilatildeo dos olhos a estas radiaccedilotildees Usar sempre oacuteculos protectores ou

maacutescaras de material opaco aos UV)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Imagem obtida atraveacutes do transiluminador de UV (Alu-TPA-25)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Teacutecnica do PCRhttpnobelprizeorgeducational_gameschemistrypcrgameindexhtml

DNA ndash dupla cadeiahttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinedna_double_helix

Coacutedigo geneacuteticohttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinegene-code

Alguns sites com animaccedilotildees

-httpwwwcienticcomportalindexphpview=articleampcatid=423Amateria

l-geneticoampid=663Apcr-e-electroforese-em-gelampoption=com_contentampItemid=112

- httpwwwipatimupptdefault-pthtm

- httpwwwlaboratorioabertoptiniciophp

- httptranslategooglepttranslatehl=pt-PTamplangpair=en7Cptampu=httpscientificteachingwiscedumaterialsmolecularPhillipsRobertsonPCRhtm

Alguns sites com informaccedilotildees

Bibliografia

- Documentaccedilatildeo Gemoleculargmailcom

bull 2009_Apresentaccedilatildeo -P12_Teacuteenicas de Eng Genet P1bull Compilaccedilatildeo de Protocolos

- www youtubecomwatchv=dxTeDu5_eN8 - ldquoPromo Investigation Discovery launches in the UK on Sky 551rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=B5dVik3VTtcampfeature=related -ldquo Polymerase chain reaction (PCR)rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=qMxQ-65qYDk - ldquo Gel Electrophoresisrdquo

-wwwodnavaiaescolaorg

-httpwwwrocheptportugalindexcfmprodutosequipamentos-de-diagnosticoproductsmolecular-diagintro-pcr

-httpenwikipediaorgwikiPolymerase_chain_reactionhttpwwwcrbm1govbrbio65artigocien_65asp

- wwwgep-isfgorgISFGPortuguesportadaphp

-httpwwwdbbmfiocruzbrhelpdeskmbiologyTE9cnicas20BE1sicas20de20Biologia20Molecular20finalpdf

Page 10: Dna invest criminal-pcr-electroforese(dn-afingerprint)

Replicaccedilatildeo semiconservativa

Replicaccedilatildeo do DNA

Materiais - Copo - Funil - Papel de filtro - Palitos Reagentes - Aacutegua - Sal - Isopropanol

Procedimentos1- Preparar uma soluccedilatildeo salina muito concentrada 2- Colocar 20 ml dessa soluccedilatildeo salina na boca e

bochechar vigorosamente durante 2 minutos 3- Colocar o obtido em 2 num copo e filtrar em

seguida 4- Marcar duas linhas num tubo de ensaio uma ao

meio do tubo e outra perto do bordo 5- Transferir o filtrado para um tubo de ensaio ateacute agrave

primeira linha 6- Adicionar cuidadosamente isopropanol ateacute agrave

segunda linha 7- Observar com atenccedilatildeo e registar

Actividade PraacuteticaExtracccedilatildeo de DNA de ceacutelulas do epiteacutelio bucal

DNA - experiecircncia de Hershey e Chasehttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076bio21swf

DNA ndash Experiecircncia de Meselson e Stahlhttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076bio22swf

DNA ndash Replicaccedilatildeo 1httphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076micro04swf

DNA ndash Replicaccedilatildeo 2httphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076bio23swf

Siacutentese proteicahttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120077micro06swf

Siacutentese proteica ndash Ceacutelula procarioacuteticaEucarioacuteticahttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120077bio25swf

Ciclo celularhttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicine2001cellcyclehtml

Animaccedilotildees em Biologia celularhttpwwwjohnkyrkcomindexpthtml

A SEQUEcircNCIA DOS ACONTECIMENTOShellip

bull Recolha de vestiacutegios bioloacutegicos no local do crime

bull Recolha do DNA dos eventuais suspeitos e viacutetima

bull Amplificaccedilatildeo do DNA pela teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

bull Electroforese em gel de agarose (separaccedilatildeo de fragmentos de DNA)

bull Comparaccedilatildeo dos resultados obtidos (DNA fingerprinting)

bull Elaboraccedilatildeo do relatoacuterio com a identificaccedilatildeo do culpado

bull Consiste na amplificaccedilatildeo exponencial de fragmentos de DNA localizados entre duas regiotildees de sequecircncia conhecida

bull Esta teacutecnica permite obter muitas coacutepias de uma regiatildeo alvo a partir de uma moleacutecula de DNA de dupla cadeia (chamada de DNA template ou modelo)

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Elementos necessaacuterios para o PCR

bullAmostra de DNA a amplificar

bullNucleoacutetidos (dNTPrsquos)

bullDNA polimerasebull(constroacutei uma nova cadeia de DNA por emparelhamento com a cadeia progenitora durante areplicaccedilatildeo do DNA)

bullPrimers(Pequenos fragmentos de DNA de cadeia uacutenica que hibridam especificamente com as regiotildeesflanqueantes da sequecircncia a amplificar deixando uma extremidade 3rsquoOH livre paraamplificaccedilatildeo)

bullSoluccedilatildeo Tampatildeo

bullMagneacutesio

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

A mistura eacute colocada no termociclador(faz ciclos de temperatura preacute-estabelecidos com tempos exactos para cada reacccedilatildeo)

Esta enzima eacute chamada de Taq polimerase por ter sidooriginalmente extraiacuteda da bacteacuteria Thermus aquaticus que viveem aacuteguas vulcacircnicas cuja temperatura se situa perto da ebuliccedilatildeosendo por isso estaacutevel e funcional a altas temperaturas)

Aplica-se em situaccedilotildees onde a quantidade de DNA disponiacutevel eacute reduzida

Alguns exemplos hellip

PCR e suas aplicaccedilotildees

1 ndash Medicina forense(pequenas amostras de DNA retiradas da cena de um crime como pedaccedilos de cabelo gotas de sangue ou saliva pedaccedilos de pele ou ateacute mesmo a minuacutescula quantidade de DNA deixada numa impressatildeo digital) satildeo amplificadas para serem analisadas pelo meacutetodo de DNA fingerprinting)

2 - Detecccedilatildeo de patogenes

3 - Sexagem de organismos

4 - Anaacutelise de populaccedilotildees

5 - Clonagem do DNA

6 - Anaacutelise de expressatildeo de genes e proteiacutenas

7 - Organismos geneticamente modificados

Passo 1Separaccedilatildeo das duas cadeias de uma moleacutecula de DNA

bullAs moleacuteculas de DNA de dupla cadeia satildeo aquecidas a 95degC(processo que desnaturaldquo ou separa a cadeia dupla ao cortar as ligaccedilotildeeshidrogeacutenio entre as bases azotadas dos nucleoacutetidos que as constituem separandoas duas cadeias simples)

bull As cadeias simples satildeo os ldquotemplatesrdquo (moldes) para as novas cadeias de DNA

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Existem basicamente 3 passos na PCR (satildeo repetidos vaacuterias vezes)

Passo 2Ligaccedilatildeo de cada um dos primers de cadeia uacutenica agraves sequecircncias que lhes satildeo complementares existentes em cada uma das cadeias da moleacutecula de DNA molde

- Um primer eacute um pequeno fragmento de DNA (agrave volta de 20 nucleoacutetidos) que se liga por complementaridade agrave cadeia de DNA molde (efectuada a 55ordmC)

- A Taq polimerase para comeccedilar a construir a nova cadeia de DNA tem que se ligar a um fragmento de cadeia dupla que possua uma extremidade 3rsquo-OH livre

- Os cientistas usam primers especiacuteficos que iratildeo ligar-se a sequecircncias que flanqueiam a porccedilatildeo de DNA que lhes interessa amplificar A temperatura utilizada eacute geralmente de 55degC e o processo dura entre 30-60 segundos

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Passo 3Polimerizaccedilatildeo de uma nova cadeia a partir dos primers emparelhados pela Taq polimerase com a inserccedilatildeo progressiva de novos nucleoacutetidoscomplementares agrave cadeia molde levando agrave construccedilatildeo de novas cadeias de DNA

- Extensatildeo Durante este passo do ciclo a Taq polimerase vai fazer a extensatildeo dos primers a partir da extremidade 3rsquoOH livre colocando novos nucleoacutetidos sequencialmente complementares agrave cadeia molde A Taq polimerase trabalha a temperaturas entre 72-75degC

- Os quatro nucleoacutetidos foram previamente adicionados agrave mistura da reacccedilatildeo de forma que a Taq tenha agrave sua disposiccedilatildeo os elementos necessaacuterios para construir a nova cadeia

complementar agrave cadeia molde

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Consiste na migraccedilatildeo de moleacuteculas carregadas electricamente que ocorre quando as mesmas satildeo dissolvidas ou suspensas num gel atraveacutes da aplicaccedilatildeo de uma corrente eleacutectrica

ELECTROFORESE (DNA fingerprinting)

- DNAs sateacutelites satildeo sequecircncias no DNA que se repetem sucessivamente e natildeoparecem codificar proteiacutenas essenciais

- Possuem a capacidade de ldquosaltarrdquo ou de se copiarem para outros locais dogenoma com grande frequecircncia ao longo das geraccedilotildees

- Longas repeticcedilotildees destas sequecircncias estatildeo espalhadas por todo o genoma humano(gt30) ocupando regiotildees de tamanhos variaacuteveis Mesmo no interior de introtildeesde genes

Verde minissateacutelite Alu

DNA sateacutelitemarcadores de variabilidade geneacutetica

- Tamanho ~ 300 pb- Distribuiacutedo por todo o genoma nos primatas- 500-2000 coacutepias no genoma humano (alguns inseridos nos uacuteltimos mil anos)

Uma coacutepia de Alu denominada TPA-25 encontra-se com frequecircncia num dos introtildeesde um alelo do gene ldquotissue plasminogene activactorrdquo (TPA)

Alu TPA-25

intratildeoexatildeo exatildeo

Gene TPA (s Alu)

Gene TPA (c Alu)

Para detectar a sua presenccedila vamos amplificar (PCR) este intratildeo do gene TPA Secontiver o TPA-25 os fragmentos de DNA seratildeo mais longos (400pb) caso contraacuterioseratildeo mais curtos (100 pb)

primer

primer

primer

primer

Elemento Alu

100pb

200pb

300pb

400pb

500pb

600pb

700pb

800pb

900pb

Homozigoacutetico parapresenccedila de TPA-25

Heterozigoacutetico

Homozigoacutetico para ausecircncia de TPA-25

Marcador de peso molecular

Marcador de peso molecular -conjunto de fragmentos de pesomolecular conhecido que servemde termo de comparaccedilatildeo emrelaccedilatildeo agrave amostra Assim eacutepossiacutevel estimar o tamanho dosfragmentos de DNA a analisarcomparando a distacircncia por elespercorrida com a percorrida pelomarcador no gel de agarose

Esta teacutecnica permite identificar a informaccedilatildeo herdada do pai e da matildee e distinguir indiviacuteduos como na cena de um crime Assim seraacute necessaacuterio utilizar natildeo um mas vaacuterios marcadores geneacuteticos utilizando uma abordagem semelhante a esta para cada um deles

15 marcadores geneacuteticos STR (short tandem repeat) recomendados pelo Grupo Espanhol e Portuguecircs da SociedadeInternacional de Geneacutetica Forense (GEP-ISFG)

Genoacutetipos possiacuteveis para a presenccedila ou ausecircncia do

Alu TPA-25

Em indiviacuteduos natildeo-aparentados o nuacutemero derepeticcedilotildees das regiotildees de sateacutelites eacute demasiadodiferente para que o padratildeo das vaacuterias regiotildees sejasemelhante

O padratildeo transmite-se de pais para filhos masnunca eacute igual entre irmatildeos Apenas geacutemeosverdadeiros tecircm padrotildees de bandas iguais

DNA fingerprinting numa mesma famiacutelia

Materiais- Micropipeta de

- 100-1000 microlitro+pontas

- Micropipeta de

10-100 microlitros+pontas- Micropipeta de 05-10 microlitros + pontas

- Tubos de 15 ml

- Tubos de PCR de 05 ml- Termociclador

Reagentes - DNA genoacutemico

- Oligonucleoacutetidos (primers)

(directo e inverso)

- dNTPrsquos (25mM cada um)

- Taq DNA polimerase

- Tampatildeo Taq (10x)

- Magneacutesio

Programa de amplificaccedilatildeoApoacutes a escolha dos primers e do caacutelculo do valor de Tm os alunos teratildeo que

elaborar um programa de amplificaccedilatildeo sabendo que

Tm = 3 x (G + C) + 2 x (A + T)

Sequecircncias

primer directo 5rsquo-GTAAGAGTTCCGTAACAGGACAGCT-3rsquo

primer inverso 5rsquo-CCCCACCCTAGGAGAACTTCTCTTT-3

Tm do primer directo =

Tm do primer inverso =

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- O programa de amplificaccedilatildeo a usar tem a seguinte estrutura

bull 94ordmC ndash 4min ndash Desnaturaccedilatildeo

bull 94ordmC ndash 30seg ndash Desnaturaccedilatildeo

bull Tm ordmC ndash 30seg ndash Hibridaccedilatildeo

bull 72ordmC ndash30seg ndash Amplificaccedilatildeo (1minkb) - Ciclos de amplificaccedilatildeo (25-40)

bull 72ordmC ndash 5-7min ndash Extensatildeo final

- Preparaccedilatildeo do DNA a partir de amostras de cabelo

1 Remover um cabelo com foliacuteculo

2 Inserir a foliacuteculo (ELIMINAR o resto do cabelo) num tubo de 15ml

3 Incubar a foliacuteculo em 100μl de tampatildeo de digestatildeo (contendo ~6μg de

proteinase K) durante 1 hora a 55deg C seguido de 10 minutos a 95deg C

4 Usar 3μl desta soluccedilatildeo como amostra genoacutemica

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- Procedimento da reacccedilatildeo de PCR

Misturar num tubo de PCR 50μl por reacccedilatildeo

- H2O qb 50μl

- DNA ~250ng

- primer directo 25pmol

- primer inverso 25pmol

- Tampatildeo Taq (10x) 5μl

- Mistura dos 4dNTPs 25mM cada 1μl

- Taq polimerase 1 unidade

NOTA O DNA eacute sempre o uacuteltimo a ser adicionado de modo a evitar contaminaccedilotildees

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

ELECTROFORESE (DNA fingerprint)

- Quando sujeitos a um campo eleacutectrico os aacutecidos nucleicos migram em

direcccedilatildeo ao poacutelo positivo uma vez que apresentam carga negativa a pH

neutro

- Eacute uma teacutecnica que eacute utilizada para separar moleacuteculas de diferentes tamanhos

e cargas eleacutectricas a maior parte das vezes de fragmentos de DNA RNA ou

proteiacutenas

- Durante a electroforese em gel de agarose os fragmentos moleculares

migram atraveacutes de um gel quando exposto a um campo eleacutectrico

- A agarose funciona como uma rede cujos poros deixam passar mais

facilmente as moleacuteculas mais pequenas

Materiais - Erlenmeyer de 250ml

- Espaacutetula

- Balanccedila

- Microondas

- Tina de electroforese

- Fonte de electroforese

- Micropipetas P20 e P100

- Pontas para micropipeta amarelas

- Microtubos

- Transiluminador de UV

Reagentes- Tampatildeo TAE (soluccedilatildeo 50x trisbase242g aacutecido

aceacutetico glacial 571ml EDTA 05M pH 80

100ml aacutegua desionizada qb 1000ml)

- Aacutegua- ultra-pura

- Tampatildeo de amostra (soluccedilatildeo 6x azul de

bromofenol 025 pv xileno de cianol FF

025 pv glicerol 30 pv)

- Brometo de etiacutedeo 05μgml

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo do gel de agarose

1 - Preparar uma soluccedilatildeo de agarose em tampatildeo TAE com concentraccedilatildeo final de 15 (pv)

Aquecer a mistura no microondas com agitaccedilatildeo frequente ateacute toda a agarose se ter

dissolvido

2 - Colocar o tabuleiro da tina de electroforese no respectivo suporte de preparaccedilatildeo do gel ou

na sua falta selar com fita adesiva de autoclave

3 - Colocar o pente em posiccedilatildeo conveniente no tabuleiro para um correcto posicionamento

dos poccedilos distacircncia agrave extremidade e agrave base do gel

4 - Verter a agarose no tabuleiro ateacute uma altura de ~5mm Eliminar bolhas de ar que se

tenham formado aspirando com uma micropipeta e deixar solidificar agrave temperatura

ambiente

5 - Quando o gel se tiver formado retirar lentamente o pente para natildeo danificar os poccedilos

colocar o tabuleiro na tina de electroforese de modo a que os poccedilos estejam do lado do

eleacutectrodo negativo e adicionar tampatildeo TAE ateacute ~1mm acima do gel

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras

1 Para cada amostra misturar num microtubo 100-500ng de DNA 4μl de tampatildeo de

amostra (5x conc) e aacutegua ultra-pura qb 20μl

2 Aplicar as amostras nos respectivos poccedilos enchendo lentamente cada poccedilo com uma

micropipeta Natildeo deixar extravasar a amostra do poccedilo para natildeo contaminar os poccedilos

vizinhos

3 Colocar a tampa da tina Verificar que as amostras estatildeo colocadas do lado do poacutelo

negativo (caacutetodo) e que a migraccedilatildeo seraacute no sentido do poacutelo positivo (aacutenodo)

4 Ligar os cabos agrave fonte de electricidade Ligar a fonte e regular para uma voltagem de 1-

5Vcm (distacircncia medida entre os eleacutectrodos) Verificar se haacute desprendimento de bolhas

dos eleacutectrodos devido agrave electroacutelise e se passados alguns minutos o azul de bromofenol jaacute

comeccedilou a migrar no sentido correcto

5 Apoacutes migraccedilatildeo julgada conveniente (por avaliaccedilatildeo da posiccedilatildeo do azul de bromofenol a

sensivelmente 34 do comprimento do gel) desligar a corrente eleacutectrica na fonte desligar

os cabos e retirar a tampa da tina Retirar o gel cuidadosamente para natildeo partir e coraacute-lo

em banho numa soluccedilatildeo de brometo de etiacutedeo 05μgml durante 30-45 min agrave temperatura

ambiente

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras (cont)

O brometo de etiacutedeo eacute um agente mutageacutenico potente usar sempre luvas e colocar em

recipiente proacuteprio todo o material que tenha entrado em contacto com este corante

6 - Examinar o gel agrave radiaccedilatildeo ultra-violeta e fotografar para arquivar

(As radiaccedilotildees UV satildeo extremamente perigosas particularmente para os olhos provocando lesotildees na

retina Evitar qualquer exposiccedilatildeo dos olhos a estas radiaccedilotildees Usar sempre oacuteculos protectores ou

maacutescaras de material opaco aos UV)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Imagem obtida atraveacutes do transiluminador de UV (Alu-TPA-25)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Teacutecnica do PCRhttpnobelprizeorgeducational_gameschemistrypcrgameindexhtml

DNA ndash dupla cadeiahttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinedna_double_helix

Coacutedigo geneacuteticohttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinegene-code

Alguns sites com animaccedilotildees

-httpwwwcienticcomportalindexphpview=articleampcatid=423Amateria

l-geneticoampid=663Apcr-e-electroforese-em-gelampoption=com_contentampItemid=112

- httpwwwipatimupptdefault-pthtm

- httpwwwlaboratorioabertoptiniciophp

- httptranslategooglepttranslatehl=pt-PTamplangpair=en7Cptampu=httpscientificteachingwiscedumaterialsmolecularPhillipsRobertsonPCRhtm

Alguns sites com informaccedilotildees

Bibliografia

- Documentaccedilatildeo Gemoleculargmailcom

bull 2009_Apresentaccedilatildeo -P12_Teacuteenicas de Eng Genet P1bull Compilaccedilatildeo de Protocolos

- www youtubecomwatchv=dxTeDu5_eN8 - ldquoPromo Investigation Discovery launches in the UK on Sky 551rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=B5dVik3VTtcampfeature=related -ldquo Polymerase chain reaction (PCR)rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=qMxQ-65qYDk - ldquo Gel Electrophoresisrdquo

-wwwodnavaiaescolaorg

-httpwwwrocheptportugalindexcfmprodutosequipamentos-de-diagnosticoproductsmolecular-diagintro-pcr

-httpenwikipediaorgwikiPolymerase_chain_reactionhttpwwwcrbm1govbrbio65artigocien_65asp

- wwwgep-isfgorgISFGPortuguesportadaphp

-httpwwwdbbmfiocruzbrhelpdeskmbiologyTE9cnicas20BE1sicas20de20Biologia20Molecular20finalpdf

Page 11: Dna invest criminal-pcr-electroforese(dn-afingerprint)

Replicaccedilatildeo do DNA

Materiais - Copo - Funil - Papel de filtro - Palitos Reagentes - Aacutegua - Sal - Isopropanol

Procedimentos1- Preparar uma soluccedilatildeo salina muito concentrada 2- Colocar 20 ml dessa soluccedilatildeo salina na boca e

bochechar vigorosamente durante 2 minutos 3- Colocar o obtido em 2 num copo e filtrar em

seguida 4- Marcar duas linhas num tubo de ensaio uma ao

meio do tubo e outra perto do bordo 5- Transferir o filtrado para um tubo de ensaio ateacute agrave

primeira linha 6- Adicionar cuidadosamente isopropanol ateacute agrave

segunda linha 7- Observar com atenccedilatildeo e registar

Actividade PraacuteticaExtracccedilatildeo de DNA de ceacutelulas do epiteacutelio bucal

DNA - experiecircncia de Hershey e Chasehttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076bio21swf

DNA ndash Experiecircncia de Meselson e Stahlhttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076bio22swf

DNA ndash Replicaccedilatildeo 1httphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076micro04swf

DNA ndash Replicaccedilatildeo 2httphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076bio23swf

Siacutentese proteicahttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120077micro06swf

Siacutentese proteica ndash Ceacutelula procarioacuteticaEucarioacuteticahttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120077bio25swf

Ciclo celularhttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicine2001cellcyclehtml

Animaccedilotildees em Biologia celularhttpwwwjohnkyrkcomindexpthtml

A SEQUEcircNCIA DOS ACONTECIMENTOShellip

bull Recolha de vestiacutegios bioloacutegicos no local do crime

bull Recolha do DNA dos eventuais suspeitos e viacutetima

bull Amplificaccedilatildeo do DNA pela teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

bull Electroforese em gel de agarose (separaccedilatildeo de fragmentos de DNA)

bull Comparaccedilatildeo dos resultados obtidos (DNA fingerprinting)

bull Elaboraccedilatildeo do relatoacuterio com a identificaccedilatildeo do culpado

bull Consiste na amplificaccedilatildeo exponencial de fragmentos de DNA localizados entre duas regiotildees de sequecircncia conhecida

bull Esta teacutecnica permite obter muitas coacutepias de uma regiatildeo alvo a partir de uma moleacutecula de DNA de dupla cadeia (chamada de DNA template ou modelo)

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Elementos necessaacuterios para o PCR

bullAmostra de DNA a amplificar

bullNucleoacutetidos (dNTPrsquos)

bullDNA polimerasebull(constroacutei uma nova cadeia de DNA por emparelhamento com a cadeia progenitora durante areplicaccedilatildeo do DNA)

bullPrimers(Pequenos fragmentos de DNA de cadeia uacutenica que hibridam especificamente com as regiotildeesflanqueantes da sequecircncia a amplificar deixando uma extremidade 3rsquoOH livre paraamplificaccedilatildeo)

bullSoluccedilatildeo Tampatildeo

bullMagneacutesio

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

A mistura eacute colocada no termociclador(faz ciclos de temperatura preacute-estabelecidos com tempos exactos para cada reacccedilatildeo)

Esta enzima eacute chamada de Taq polimerase por ter sidooriginalmente extraiacuteda da bacteacuteria Thermus aquaticus que viveem aacuteguas vulcacircnicas cuja temperatura se situa perto da ebuliccedilatildeosendo por isso estaacutevel e funcional a altas temperaturas)

Aplica-se em situaccedilotildees onde a quantidade de DNA disponiacutevel eacute reduzida

Alguns exemplos hellip

PCR e suas aplicaccedilotildees

1 ndash Medicina forense(pequenas amostras de DNA retiradas da cena de um crime como pedaccedilos de cabelo gotas de sangue ou saliva pedaccedilos de pele ou ateacute mesmo a minuacutescula quantidade de DNA deixada numa impressatildeo digital) satildeo amplificadas para serem analisadas pelo meacutetodo de DNA fingerprinting)

2 - Detecccedilatildeo de patogenes

3 - Sexagem de organismos

4 - Anaacutelise de populaccedilotildees

5 - Clonagem do DNA

6 - Anaacutelise de expressatildeo de genes e proteiacutenas

7 - Organismos geneticamente modificados

Passo 1Separaccedilatildeo das duas cadeias de uma moleacutecula de DNA

bullAs moleacuteculas de DNA de dupla cadeia satildeo aquecidas a 95degC(processo que desnaturaldquo ou separa a cadeia dupla ao cortar as ligaccedilotildeeshidrogeacutenio entre as bases azotadas dos nucleoacutetidos que as constituem separandoas duas cadeias simples)

bull As cadeias simples satildeo os ldquotemplatesrdquo (moldes) para as novas cadeias de DNA

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Existem basicamente 3 passos na PCR (satildeo repetidos vaacuterias vezes)

Passo 2Ligaccedilatildeo de cada um dos primers de cadeia uacutenica agraves sequecircncias que lhes satildeo complementares existentes em cada uma das cadeias da moleacutecula de DNA molde

- Um primer eacute um pequeno fragmento de DNA (agrave volta de 20 nucleoacutetidos) que se liga por complementaridade agrave cadeia de DNA molde (efectuada a 55ordmC)

- A Taq polimerase para comeccedilar a construir a nova cadeia de DNA tem que se ligar a um fragmento de cadeia dupla que possua uma extremidade 3rsquo-OH livre

- Os cientistas usam primers especiacuteficos que iratildeo ligar-se a sequecircncias que flanqueiam a porccedilatildeo de DNA que lhes interessa amplificar A temperatura utilizada eacute geralmente de 55degC e o processo dura entre 30-60 segundos

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Passo 3Polimerizaccedilatildeo de uma nova cadeia a partir dos primers emparelhados pela Taq polimerase com a inserccedilatildeo progressiva de novos nucleoacutetidoscomplementares agrave cadeia molde levando agrave construccedilatildeo de novas cadeias de DNA

- Extensatildeo Durante este passo do ciclo a Taq polimerase vai fazer a extensatildeo dos primers a partir da extremidade 3rsquoOH livre colocando novos nucleoacutetidos sequencialmente complementares agrave cadeia molde A Taq polimerase trabalha a temperaturas entre 72-75degC

- Os quatro nucleoacutetidos foram previamente adicionados agrave mistura da reacccedilatildeo de forma que a Taq tenha agrave sua disposiccedilatildeo os elementos necessaacuterios para construir a nova cadeia

complementar agrave cadeia molde

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Consiste na migraccedilatildeo de moleacuteculas carregadas electricamente que ocorre quando as mesmas satildeo dissolvidas ou suspensas num gel atraveacutes da aplicaccedilatildeo de uma corrente eleacutectrica

ELECTROFORESE (DNA fingerprinting)

- DNAs sateacutelites satildeo sequecircncias no DNA que se repetem sucessivamente e natildeoparecem codificar proteiacutenas essenciais

- Possuem a capacidade de ldquosaltarrdquo ou de se copiarem para outros locais dogenoma com grande frequecircncia ao longo das geraccedilotildees

- Longas repeticcedilotildees destas sequecircncias estatildeo espalhadas por todo o genoma humano(gt30) ocupando regiotildees de tamanhos variaacuteveis Mesmo no interior de introtildeesde genes

Verde minissateacutelite Alu

DNA sateacutelitemarcadores de variabilidade geneacutetica

- Tamanho ~ 300 pb- Distribuiacutedo por todo o genoma nos primatas- 500-2000 coacutepias no genoma humano (alguns inseridos nos uacuteltimos mil anos)

Uma coacutepia de Alu denominada TPA-25 encontra-se com frequecircncia num dos introtildeesde um alelo do gene ldquotissue plasminogene activactorrdquo (TPA)

Alu TPA-25

intratildeoexatildeo exatildeo

Gene TPA (s Alu)

Gene TPA (c Alu)

Para detectar a sua presenccedila vamos amplificar (PCR) este intratildeo do gene TPA Secontiver o TPA-25 os fragmentos de DNA seratildeo mais longos (400pb) caso contraacuterioseratildeo mais curtos (100 pb)

primer

primer

primer

primer

Elemento Alu

100pb

200pb

300pb

400pb

500pb

600pb

700pb

800pb

900pb

Homozigoacutetico parapresenccedila de TPA-25

Heterozigoacutetico

Homozigoacutetico para ausecircncia de TPA-25

Marcador de peso molecular

Marcador de peso molecular -conjunto de fragmentos de pesomolecular conhecido que servemde termo de comparaccedilatildeo emrelaccedilatildeo agrave amostra Assim eacutepossiacutevel estimar o tamanho dosfragmentos de DNA a analisarcomparando a distacircncia por elespercorrida com a percorrida pelomarcador no gel de agarose

Esta teacutecnica permite identificar a informaccedilatildeo herdada do pai e da matildee e distinguir indiviacuteduos como na cena de um crime Assim seraacute necessaacuterio utilizar natildeo um mas vaacuterios marcadores geneacuteticos utilizando uma abordagem semelhante a esta para cada um deles

15 marcadores geneacuteticos STR (short tandem repeat) recomendados pelo Grupo Espanhol e Portuguecircs da SociedadeInternacional de Geneacutetica Forense (GEP-ISFG)

Genoacutetipos possiacuteveis para a presenccedila ou ausecircncia do

Alu TPA-25

Em indiviacuteduos natildeo-aparentados o nuacutemero derepeticcedilotildees das regiotildees de sateacutelites eacute demasiadodiferente para que o padratildeo das vaacuterias regiotildees sejasemelhante

O padratildeo transmite-se de pais para filhos masnunca eacute igual entre irmatildeos Apenas geacutemeosverdadeiros tecircm padrotildees de bandas iguais

DNA fingerprinting numa mesma famiacutelia

Materiais- Micropipeta de

- 100-1000 microlitro+pontas

- Micropipeta de

10-100 microlitros+pontas- Micropipeta de 05-10 microlitros + pontas

- Tubos de 15 ml

- Tubos de PCR de 05 ml- Termociclador

Reagentes - DNA genoacutemico

- Oligonucleoacutetidos (primers)

(directo e inverso)

- dNTPrsquos (25mM cada um)

- Taq DNA polimerase

- Tampatildeo Taq (10x)

- Magneacutesio

Programa de amplificaccedilatildeoApoacutes a escolha dos primers e do caacutelculo do valor de Tm os alunos teratildeo que

elaborar um programa de amplificaccedilatildeo sabendo que

Tm = 3 x (G + C) + 2 x (A + T)

Sequecircncias

primer directo 5rsquo-GTAAGAGTTCCGTAACAGGACAGCT-3rsquo

primer inverso 5rsquo-CCCCACCCTAGGAGAACTTCTCTTT-3

Tm do primer directo =

Tm do primer inverso =

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- O programa de amplificaccedilatildeo a usar tem a seguinte estrutura

bull 94ordmC ndash 4min ndash Desnaturaccedilatildeo

bull 94ordmC ndash 30seg ndash Desnaturaccedilatildeo

bull Tm ordmC ndash 30seg ndash Hibridaccedilatildeo

bull 72ordmC ndash30seg ndash Amplificaccedilatildeo (1minkb) - Ciclos de amplificaccedilatildeo (25-40)

bull 72ordmC ndash 5-7min ndash Extensatildeo final

- Preparaccedilatildeo do DNA a partir de amostras de cabelo

1 Remover um cabelo com foliacuteculo

2 Inserir a foliacuteculo (ELIMINAR o resto do cabelo) num tubo de 15ml

3 Incubar a foliacuteculo em 100μl de tampatildeo de digestatildeo (contendo ~6μg de

proteinase K) durante 1 hora a 55deg C seguido de 10 minutos a 95deg C

4 Usar 3μl desta soluccedilatildeo como amostra genoacutemica

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- Procedimento da reacccedilatildeo de PCR

Misturar num tubo de PCR 50μl por reacccedilatildeo

- H2O qb 50μl

- DNA ~250ng

- primer directo 25pmol

- primer inverso 25pmol

- Tampatildeo Taq (10x) 5μl

- Mistura dos 4dNTPs 25mM cada 1μl

- Taq polimerase 1 unidade

NOTA O DNA eacute sempre o uacuteltimo a ser adicionado de modo a evitar contaminaccedilotildees

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

ELECTROFORESE (DNA fingerprint)

- Quando sujeitos a um campo eleacutectrico os aacutecidos nucleicos migram em

direcccedilatildeo ao poacutelo positivo uma vez que apresentam carga negativa a pH

neutro

- Eacute uma teacutecnica que eacute utilizada para separar moleacuteculas de diferentes tamanhos

e cargas eleacutectricas a maior parte das vezes de fragmentos de DNA RNA ou

proteiacutenas

- Durante a electroforese em gel de agarose os fragmentos moleculares

migram atraveacutes de um gel quando exposto a um campo eleacutectrico

- A agarose funciona como uma rede cujos poros deixam passar mais

facilmente as moleacuteculas mais pequenas

Materiais - Erlenmeyer de 250ml

- Espaacutetula

- Balanccedila

- Microondas

- Tina de electroforese

- Fonte de electroforese

- Micropipetas P20 e P100

- Pontas para micropipeta amarelas

- Microtubos

- Transiluminador de UV

Reagentes- Tampatildeo TAE (soluccedilatildeo 50x trisbase242g aacutecido

aceacutetico glacial 571ml EDTA 05M pH 80

100ml aacutegua desionizada qb 1000ml)

- Aacutegua- ultra-pura

- Tampatildeo de amostra (soluccedilatildeo 6x azul de

bromofenol 025 pv xileno de cianol FF

025 pv glicerol 30 pv)

- Brometo de etiacutedeo 05μgml

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo do gel de agarose

1 - Preparar uma soluccedilatildeo de agarose em tampatildeo TAE com concentraccedilatildeo final de 15 (pv)

Aquecer a mistura no microondas com agitaccedilatildeo frequente ateacute toda a agarose se ter

dissolvido

2 - Colocar o tabuleiro da tina de electroforese no respectivo suporte de preparaccedilatildeo do gel ou

na sua falta selar com fita adesiva de autoclave

3 - Colocar o pente em posiccedilatildeo conveniente no tabuleiro para um correcto posicionamento

dos poccedilos distacircncia agrave extremidade e agrave base do gel

4 - Verter a agarose no tabuleiro ateacute uma altura de ~5mm Eliminar bolhas de ar que se

tenham formado aspirando com uma micropipeta e deixar solidificar agrave temperatura

ambiente

5 - Quando o gel se tiver formado retirar lentamente o pente para natildeo danificar os poccedilos

colocar o tabuleiro na tina de electroforese de modo a que os poccedilos estejam do lado do

eleacutectrodo negativo e adicionar tampatildeo TAE ateacute ~1mm acima do gel

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras

1 Para cada amostra misturar num microtubo 100-500ng de DNA 4μl de tampatildeo de

amostra (5x conc) e aacutegua ultra-pura qb 20μl

2 Aplicar as amostras nos respectivos poccedilos enchendo lentamente cada poccedilo com uma

micropipeta Natildeo deixar extravasar a amostra do poccedilo para natildeo contaminar os poccedilos

vizinhos

3 Colocar a tampa da tina Verificar que as amostras estatildeo colocadas do lado do poacutelo

negativo (caacutetodo) e que a migraccedilatildeo seraacute no sentido do poacutelo positivo (aacutenodo)

4 Ligar os cabos agrave fonte de electricidade Ligar a fonte e regular para uma voltagem de 1-

5Vcm (distacircncia medida entre os eleacutectrodos) Verificar se haacute desprendimento de bolhas

dos eleacutectrodos devido agrave electroacutelise e se passados alguns minutos o azul de bromofenol jaacute

comeccedilou a migrar no sentido correcto

5 Apoacutes migraccedilatildeo julgada conveniente (por avaliaccedilatildeo da posiccedilatildeo do azul de bromofenol a

sensivelmente 34 do comprimento do gel) desligar a corrente eleacutectrica na fonte desligar

os cabos e retirar a tampa da tina Retirar o gel cuidadosamente para natildeo partir e coraacute-lo

em banho numa soluccedilatildeo de brometo de etiacutedeo 05μgml durante 30-45 min agrave temperatura

ambiente

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras (cont)

O brometo de etiacutedeo eacute um agente mutageacutenico potente usar sempre luvas e colocar em

recipiente proacuteprio todo o material que tenha entrado em contacto com este corante

6 - Examinar o gel agrave radiaccedilatildeo ultra-violeta e fotografar para arquivar

(As radiaccedilotildees UV satildeo extremamente perigosas particularmente para os olhos provocando lesotildees na

retina Evitar qualquer exposiccedilatildeo dos olhos a estas radiaccedilotildees Usar sempre oacuteculos protectores ou

maacutescaras de material opaco aos UV)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Imagem obtida atraveacutes do transiluminador de UV (Alu-TPA-25)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Teacutecnica do PCRhttpnobelprizeorgeducational_gameschemistrypcrgameindexhtml

DNA ndash dupla cadeiahttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinedna_double_helix

Coacutedigo geneacuteticohttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinegene-code

Alguns sites com animaccedilotildees

-httpwwwcienticcomportalindexphpview=articleampcatid=423Amateria

l-geneticoampid=663Apcr-e-electroforese-em-gelampoption=com_contentampItemid=112

- httpwwwipatimupptdefault-pthtm

- httpwwwlaboratorioabertoptiniciophp

- httptranslategooglepttranslatehl=pt-PTamplangpair=en7Cptampu=httpscientificteachingwiscedumaterialsmolecularPhillipsRobertsonPCRhtm

Alguns sites com informaccedilotildees

Bibliografia

- Documentaccedilatildeo Gemoleculargmailcom

bull 2009_Apresentaccedilatildeo -P12_Teacuteenicas de Eng Genet P1bull Compilaccedilatildeo de Protocolos

- www youtubecomwatchv=dxTeDu5_eN8 - ldquoPromo Investigation Discovery launches in the UK on Sky 551rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=B5dVik3VTtcampfeature=related -ldquo Polymerase chain reaction (PCR)rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=qMxQ-65qYDk - ldquo Gel Electrophoresisrdquo

-wwwodnavaiaescolaorg

-httpwwwrocheptportugalindexcfmprodutosequipamentos-de-diagnosticoproductsmolecular-diagintro-pcr

-httpenwikipediaorgwikiPolymerase_chain_reactionhttpwwwcrbm1govbrbio65artigocien_65asp

- wwwgep-isfgorgISFGPortuguesportadaphp

-httpwwwdbbmfiocruzbrhelpdeskmbiologyTE9cnicas20BE1sicas20de20Biologia20Molecular20finalpdf

Page 12: Dna invest criminal-pcr-electroforese(dn-afingerprint)

Materiais - Copo - Funil - Papel de filtro - Palitos Reagentes - Aacutegua - Sal - Isopropanol

Procedimentos1- Preparar uma soluccedilatildeo salina muito concentrada 2- Colocar 20 ml dessa soluccedilatildeo salina na boca e

bochechar vigorosamente durante 2 minutos 3- Colocar o obtido em 2 num copo e filtrar em

seguida 4- Marcar duas linhas num tubo de ensaio uma ao

meio do tubo e outra perto do bordo 5- Transferir o filtrado para um tubo de ensaio ateacute agrave

primeira linha 6- Adicionar cuidadosamente isopropanol ateacute agrave

segunda linha 7- Observar com atenccedilatildeo e registar

Actividade PraacuteticaExtracccedilatildeo de DNA de ceacutelulas do epiteacutelio bucal

DNA - experiecircncia de Hershey e Chasehttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076bio21swf

DNA ndash Experiecircncia de Meselson e Stahlhttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076bio22swf

DNA ndash Replicaccedilatildeo 1httphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076micro04swf

DNA ndash Replicaccedilatildeo 2httphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076bio23swf

Siacutentese proteicahttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120077micro06swf

Siacutentese proteica ndash Ceacutelula procarioacuteticaEucarioacuteticahttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120077bio25swf

Ciclo celularhttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicine2001cellcyclehtml

Animaccedilotildees em Biologia celularhttpwwwjohnkyrkcomindexpthtml

A SEQUEcircNCIA DOS ACONTECIMENTOShellip

bull Recolha de vestiacutegios bioloacutegicos no local do crime

bull Recolha do DNA dos eventuais suspeitos e viacutetima

bull Amplificaccedilatildeo do DNA pela teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

bull Electroforese em gel de agarose (separaccedilatildeo de fragmentos de DNA)

bull Comparaccedilatildeo dos resultados obtidos (DNA fingerprinting)

bull Elaboraccedilatildeo do relatoacuterio com a identificaccedilatildeo do culpado

bull Consiste na amplificaccedilatildeo exponencial de fragmentos de DNA localizados entre duas regiotildees de sequecircncia conhecida

bull Esta teacutecnica permite obter muitas coacutepias de uma regiatildeo alvo a partir de uma moleacutecula de DNA de dupla cadeia (chamada de DNA template ou modelo)

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Elementos necessaacuterios para o PCR

bullAmostra de DNA a amplificar

bullNucleoacutetidos (dNTPrsquos)

bullDNA polimerasebull(constroacutei uma nova cadeia de DNA por emparelhamento com a cadeia progenitora durante areplicaccedilatildeo do DNA)

bullPrimers(Pequenos fragmentos de DNA de cadeia uacutenica que hibridam especificamente com as regiotildeesflanqueantes da sequecircncia a amplificar deixando uma extremidade 3rsquoOH livre paraamplificaccedilatildeo)

bullSoluccedilatildeo Tampatildeo

bullMagneacutesio

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

A mistura eacute colocada no termociclador(faz ciclos de temperatura preacute-estabelecidos com tempos exactos para cada reacccedilatildeo)

Esta enzima eacute chamada de Taq polimerase por ter sidooriginalmente extraiacuteda da bacteacuteria Thermus aquaticus que viveem aacuteguas vulcacircnicas cuja temperatura se situa perto da ebuliccedilatildeosendo por isso estaacutevel e funcional a altas temperaturas)

Aplica-se em situaccedilotildees onde a quantidade de DNA disponiacutevel eacute reduzida

Alguns exemplos hellip

PCR e suas aplicaccedilotildees

1 ndash Medicina forense(pequenas amostras de DNA retiradas da cena de um crime como pedaccedilos de cabelo gotas de sangue ou saliva pedaccedilos de pele ou ateacute mesmo a minuacutescula quantidade de DNA deixada numa impressatildeo digital) satildeo amplificadas para serem analisadas pelo meacutetodo de DNA fingerprinting)

2 - Detecccedilatildeo de patogenes

3 - Sexagem de organismos

4 - Anaacutelise de populaccedilotildees

5 - Clonagem do DNA

6 - Anaacutelise de expressatildeo de genes e proteiacutenas

7 - Organismos geneticamente modificados

Passo 1Separaccedilatildeo das duas cadeias de uma moleacutecula de DNA

bullAs moleacuteculas de DNA de dupla cadeia satildeo aquecidas a 95degC(processo que desnaturaldquo ou separa a cadeia dupla ao cortar as ligaccedilotildeeshidrogeacutenio entre as bases azotadas dos nucleoacutetidos que as constituem separandoas duas cadeias simples)

bull As cadeias simples satildeo os ldquotemplatesrdquo (moldes) para as novas cadeias de DNA

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Existem basicamente 3 passos na PCR (satildeo repetidos vaacuterias vezes)

Passo 2Ligaccedilatildeo de cada um dos primers de cadeia uacutenica agraves sequecircncias que lhes satildeo complementares existentes em cada uma das cadeias da moleacutecula de DNA molde

- Um primer eacute um pequeno fragmento de DNA (agrave volta de 20 nucleoacutetidos) que se liga por complementaridade agrave cadeia de DNA molde (efectuada a 55ordmC)

- A Taq polimerase para comeccedilar a construir a nova cadeia de DNA tem que se ligar a um fragmento de cadeia dupla que possua uma extremidade 3rsquo-OH livre

- Os cientistas usam primers especiacuteficos que iratildeo ligar-se a sequecircncias que flanqueiam a porccedilatildeo de DNA que lhes interessa amplificar A temperatura utilizada eacute geralmente de 55degC e o processo dura entre 30-60 segundos

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Passo 3Polimerizaccedilatildeo de uma nova cadeia a partir dos primers emparelhados pela Taq polimerase com a inserccedilatildeo progressiva de novos nucleoacutetidoscomplementares agrave cadeia molde levando agrave construccedilatildeo de novas cadeias de DNA

- Extensatildeo Durante este passo do ciclo a Taq polimerase vai fazer a extensatildeo dos primers a partir da extremidade 3rsquoOH livre colocando novos nucleoacutetidos sequencialmente complementares agrave cadeia molde A Taq polimerase trabalha a temperaturas entre 72-75degC

- Os quatro nucleoacutetidos foram previamente adicionados agrave mistura da reacccedilatildeo de forma que a Taq tenha agrave sua disposiccedilatildeo os elementos necessaacuterios para construir a nova cadeia

complementar agrave cadeia molde

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Consiste na migraccedilatildeo de moleacuteculas carregadas electricamente que ocorre quando as mesmas satildeo dissolvidas ou suspensas num gel atraveacutes da aplicaccedilatildeo de uma corrente eleacutectrica

ELECTROFORESE (DNA fingerprinting)

- DNAs sateacutelites satildeo sequecircncias no DNA que se repetem sucessivamente e natildeoparecem codificar proteiacutenas essenciais

- Possuem a capacidade de ldquosaltarrdquo ou de se copiarem para outros locais dogenoma com grande frequecircncia ao longo das geraccedilotildees

- Longas repeticcedilotildees destas sequecircncias estatildeo espalhadas por todo o genoma humano(gt30) ocupando regiotildees de tamanhos variaacuteveis Mesmo no interior de introtildeesde genes

Verde minissateacutelite Alu

DNA sateacutelitemarcadores de variabilidade geneacutetica

- Tamanho ~ 300 pb- Distribuiacutedo por todo o genoma nos primatas- 500-2000 coacutepias no genoma humano (alguns inseridos nos uacuteltimos mil anos)

Uma coacutepia de Alu denominada TPA-25 encontra-se com frequecircncia num dos introtildeesde um alelo do gene ldquotissue plasminogene activactorrdquo (TPA)

Alu TPA-25

intratildeoexatildeo exatildeo

Gene TPA (s Alu)

Gene TPA (c Alu)

Para detectar a sua presenccedila vamos amplificar (PCR) este intratildeo do gene TPA Secontiver o TPA-25 os fragmentos de DNA seratildeo mais longos (400pb) caso contraacuterioseratildeo mais curtos (100 pb)

primer

primer

primer

primer

Elemento Alu

100pb

200pb

300pb

400pb

500pb

600pb

700pb

800pb

900pb

Homozigoacutetico parapresenccedila de TPA-25

Heterozigoacutetico

Homozigoacutetico para ausecircncia de TPA-25

Marcador de peso molecular

Marcador de peso molecular -conjunto de fragmentos de pesomolecular conhecido que servemde termo de comparaccedilatildeo emrelaccedilatildeo agrave amostra Assim eacutepossiacutevel estimar o tamanho dosfragmentos de DNA a analisarcomparando a distacircncia por elespercorrida com a percorrida pelomarcador no gel de agarose

Esta teacutecnica permite identificar a informaccedilatildeo herdada do pai e da matildee e distinguir indiviacuteduos como na cena de um crime Assim seraacute necessaacuterio utilizar natildeo um mas vaacuterios marcadores geneacuteticos utilizando uma abordagem semelhante a esta para cada um deles

15 marcadores geneacuteticos STR (short tandem repeat) recomendados pelo Grupo Espanhol e Portuguecircs da SociedadeInternacional de Geneacutetica Forense (GEP-ISFG)

Genoacutetipos possiacuteveis para a presenccedila ou ausecircncia do

Alu TPA-25

Em indiviacuteduos natildeo-aparentados o nuacutemero derepeticcedilotildees das regiotildees de sateacutelites eacute demasiadodiferente para que o padratildeo das vaacuterias regiotildees sejasemelhante

O padratildeo transmite-se de pais para filhos masnunca eacute igual entre irmatildeos Apenas geacutemeosverdadeiros tecircm padrotildees de bandas iguais

DNA fingerprinting numa mesma famiacutelia

Materiais- Micropipeta de

- 100-1000 microlitro+pontas

- Micropipeta de

10-100 microlitros+pontas- Micropipeta de 05-10 microlitros + pontas

- Tubos de 15 ml

- Tubos de PCR de 05 ml- Termociclador

Reagentes - DNA genoacutemico

- Oligonucleoacutetidos (primers)

(directo e inverso)

- dNTPrsquos (25mM cada um)

- Taq DNA polimerase

- Tampatildeo Taq (10x)

- Magneacutesio

Programa de amplificaccedilatildeoApoacutes a escolha dos primers e do caacutelculo do valor de Tm os alunos teratildeo que

elaborar um programa de amplificaccedilatildeo sabendo que

Tm = 3 x (G + C) + 2 x (A + T)

Sequecircncias

primer directo 5rsquo-GTAAGAGTTCCGTAACAGGACAGCT-3rsquo

primer inverso 5rsquo-CCCCACCCTAGGAGAACTTCTCTTT-3

Tm do primer directo =

Tm do primer inverso =

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- O programa de amplificaccedilatildeo a usar tem a seguinte estrutura

bull 94ordmC ndash 4min ndash Desnaturaccedilatildeo

bull 94ordmC ndash 30seg ndash Desnaturaccedilatildeo

bull Tm ordmC ndash 30seg ndash Hibridaccedilatildeo

bull 72ordmC ndash30seg ndash Amplificaccedilatildeo (1minkb) - Ciclos de amplificaccedilatildeo (25-40)

bull 72ordmC ndash 5-7min ndash Extensatildeo final

- Preparaccedilatildeo do DNA a partir de amostras de cabelo

1 Remover um cabelo com foliacuteculo

2 Inserir a foliacuteculo (ELIMINAR o resto do cabelo) num tubo de 15ml

3 Incubar a foliacuteculo em 100μl de tampatildeo de digestatildeo (contendo ~6μg de

proteinase K) durante 1 hora a 55deg C seguido de 10 minutos a 95deg C

4 Usar 3μl desta soluccedilatildeo como amostra genoacutemica

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- Procedimento da reacccedilatildeo de PCR

Misturar num tubo de PCR 50μl por reacccedilatildeo

- H2O qb 50μl

- DNA ~250ng

- primer directo 25pmol

- primer inverso 25pmol

- Tampatildeo Taq (10x) 5μl

- Mistura dos 4dNTPs 25mM cada 1μl

- Taq polimerase 1 unidade

NOTA O DNA eacute sempre o uacuteltimo a ser adicionado de modo a evitar contaminaccedilotildees

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

ELECTROFORESE (DNA fingerprint)

- Quando sujeitos a um campo eleacutectrico os aacutecidos nucleicos migram em

direcccedilatildeo ao poacutelo positivo uma vez que apresentam carga negativa a pH

neutro

- Eacute uma teacutecnica que eacute utilizada para separar moleacuteculas de diferentes tamanhos

e cargas eleacutectricas a maior parte das vezes de fragmentos de DNA RNA ou

proteiacutenas

- Durante a electroforese em gel de agarose os fragmentos moleculares

migram atraveacutes de um gel quando exposto a um campo eleacutectrico

- A agarose funciona como uma rede cujos poros deixam passar mais

facilmente as moleacuteculas mais pequenas

Materiais - Erlenmeyer de 250ml

- Espaacutetula

- Balanccedila

- Microondas

- Tina de electroforese

- Fonte de electroforese

- Micropipetas P20 e P100

- Pontas para micropipeta amarelas

- Microtubos

- Transiluminador de UV

Reagentes- Tampatildeo TAE (soluccedilatildeo 50x trisbase242g aacutecido

aceacutetico glacial 571ml EDTA 05M pH 80

100ml aacutegua desionizada qb 1000ml)

- Aacutegua- ultra-pura

- Tampatildeo de amostra (soluccedilatildeo 6x azul de

bromofenol 025 pv xileno de cianol FF

025 pv glicerol 30 pv)

- Brometo de etiacutedeo 05μgml

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo do gel de agarose

1 - Preparar uma soluccedilatildeo de agarose em tampatildeo TAE com concentraccedilatildeo final de 15 (pv)

Aquecer a mistura no microondas com agitaccedilatildeo frequente ateacute toda a agarose se ter

dissolvido

2 - Colocar o tabuleiro da tina de electroforese no respectivo suporte de preparaccedilatildeo do gel ou

na sua falta selar com fita adesiva de autoclave

3 - Colocar o pente em posiccedilatildeo conveniente no tabuleiro para um correcto posicionamento

dos poccedilos distacircncia agrave extremidade e agrave base do gel

4 - Verter a agarose no tabuleiro ateacute uma altura de ~5mm Eliminar bolhas de ar que se

tenham formado aspirando com uma micropipeta e deixar solidificar agrave temperatura

ambiente

5 - Quando o gel se tiver formado retirar lentamente o pente para natildeo danificar os poccedilos

colocar o tabuleiro na tina de electroforese de modo a que os poccedilos estejam do lado do

eleacutectrodo negativo e adicionar tampatildeo TAE ateacute ~1mm acima do gel

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras

1 Para cada amostra misturar num microtubo 100-500ng de DNA 4μl de tampatildeo de

amostra (5x conc) e aacutegua ultra-pura qb 20μl

2 Aplicar as amostras nos respectivos poccedilos enchendo lentamente cada poccedilo com uma

micropipeta Natildeo deixar extravasar a amostra do poccedilo para natildeo contaminar os poccedilos

vizinhos

3 Colocar a tampa da tina Verificar que as amostras estatildeo colocadas do lado do poacutelo

negativo (caacutetodo) e que a migraccedilatildeo seraacute no sentido do poacutelo positivo (aacutenodo)

4 Ligar os cabos agrave fonte de electricidade Ligar a fonte e regular para uma voltagem de 1-

5Vcm (distacircncia medida entre os eleacutectrodos) Verificar se haacute desprendimento de bolhas

dos eleacutectrodos devido agrave electroacutelise e se passados alguns minutos o azul de bromofenol jaacute

comeccedilou a migrar no sentido correcto

5 Apoacutes migraccedilatildeo julgada conveniente (por avaliaccedilatildeo da posiccedilatildeo do azul de bromofenol a

sensivelmente 34 do comprimento do gel) desligar a corrente eleacutectrica na fonte desligar

os cabos e retirar a tampa da tina Retirar o gel cuidadosamente para natildeo partir e coraacute-lo

em banho numa soluccedilatildeo de brometo de etiacutedeo 05μgml durante 30-45 min agrave temperatura

ambiente

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras (cont)

O brometo de etiacutedeo eacute um agente mutageacutenico potente usar sempre luvas e colocar em

recipiente proacuteprio todo o material que tenha entrado em contacto com este corante

6 - Examinar o gel agrave radiaccedilatildeo ultra-violeta e fotografar para arquivar

(As radiaccedilotildees UV satildeo extremamente perigosas particularmente para os olhos provocando lesotildees na

retina Evitar qualquer exposiccedilatildeo dos olhos a estas radiaccedilotildees Usar sempre oacuteculos protectores ou

maacutescaras de material opaco aos UV)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Imagem obtida atraveacutes do transiluminador de UV (Alu-TPA-25)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Teacutecnica do PCRhttpnobelprizeorgeducational_gameschemistrypcrgameindexhtml

DNA ndash dupla cadeiahttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinedna_double_helix

Coacutedigo geneacuteticohttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinegene-code

Alguns sites com animaccedilotildees

-httpwwwcienticcomportalindexphpview=articleampcatid=423Amateria

l-geneticoampid=663Apcr-e-electroforese-em-gelampoption=com_contentampItemid=112

- httpwwwipatimupptdefault-pthtm

- httpwwwlaboratorioabertoptiniciophp

- httptranslategooglepttranslatehl=pt-PTamplangpair=en7Cptampu=httpscientificteachingwiscedumaterialsmolecularPhillipsRobertsonPCRhtm

Alguns sites com informaccedilotildees

Bibliografia

- Documentaccedilatildeo Gemoleculargmailcom

bull 2009_Apresentaccedilatildeo -P12_Teacuteenicas de Eng Genet P1bull Compilaccedilatildeo de Protocolos

- www youtubecomwatchv=dxTeDu5_eN8 - ldquoPromo Investigation Discovery launches in the UK on Sky 551rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=B5dVik3VTtcampfeature=related -ldquo Polymerase chain reaction (PCR)rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=qMxQ-65qYDk - ldquo Gel Electrophoresisrdquo

-wwwodnavaiaescolaorg

-httpwwwrocheptportugalindexcfmprodutosequipamentos-de-diagnosticoproductsmolecular-diagintro-pcr

-httpenwikipediaorgwikiPolymerase_chain_reactionhttpwwwcrbm1govbrbio65artigocien_65asp

- wwwgep-isfgorgISFGPortuguesportadaphp

-httpwwwdbbmfiocruzbrhelpdeskmbiologyTE9cnicas20BE1sicas20de20Biologia20Molecular20finalpdf

Page 13: Dna invest criminal-pcr-electroforese(dn-afingerprint)

DNA - experiecircncia de Hershey e Chasehttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076bio21swf

DNA ndash Experiecircncia de Meselson e Stahlhttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076bio22swf

DNA ndash Replicaccedilatildeo 1httphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076micro04swf

DNA ndash Replicaccedilatildeo 2httphigheredmcgraw-hillcomolcdl120076bio23swf

Siacutentese proteicahttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120077micro06swf

Siacutentese proteica ndash Ceacutelula procarioacuteticaEucarioacuteticahttphigheredmcgraw-hillcomolcdl120077bio25swf

Ciclo celularhttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicine2001cellcyclehtml

Animaccedilotildees em Biologia celularhttpwwwjohnkyrkcomindexpthtml

A SEQUEcircNCIA DOS ACONTECIMENTOShellip

bull Recolha de vestiacutegios bioloacutegicos no local do crime

bull Recolha do DNA dos eventuais suspeitos e viacutetima

bull Amplificaccedilatildeo do DNA pela teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

bull Electroforese em gel de agarose (separaccedilatildeo de fragmentos de DNA)

bull Comparaccedilatildeo dos resultados obtidos (DNA fingerprinting)

bull Elaboraccedilatildeo do relatoacuterio com a identificaccedilatildeo do culpado

bull Consiste na amplificaccedilatildeo exponencial de fragmentos de DNA localizados entre duas regiotildees de sequecircncia conhecida

bull Esta teacutecnica permite obter muitas coacutepias de uma regiatildeo alvo a partir de uma moleacutecula de DNA de dupla cadeia (chamada de DNA template ou modelo)

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Elementos necessaacuterios para o PCR

bullAmostra de DNA a amplificar

bullNucleoacutetidos (dNTPrsquos)

bullDNA polimerasebull(constroacutei uma nova cadeia de DNA por emparelhamento com a cadeia progenitora durante areplicaccedilatildeo do DNA)

bullPrimers(Pequenos fragmentos de DNA de cadeia uacutenica que hibridam especificamente com as regiotildeesflanqueantes da sequecircncia a amplificar deixando uma extremidade 3rsquoOH livre paraamplificaccedilatildeo)

bullSoluccedilatildeo Tampatildeo

bullMagneacutesio

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

A mistura eacute colocada no termociclador(faz ciclos de temperatura preacute-estabelecidos com tempos exactos para cada reacccedilatildeo)

Esta enzima eacute chamada de Taq polimerase por ter sidooriginalmente extraiacuteda da bacteacuteria Thermus aquaticus que viveem aacuteguas vulcacircnicas cuja temperatura se situa perto da ebuliccedilatildeosendo por isso estaacutevel e funcional a altas temperaturas)

Aplica-se em situaccedilotildees onde a quantidade de DNA disponiacutevel eacute reduzida

Alguns exemplos hellip

PCR e suas aplicaccedilotildees

1 ndash Medicina forense(pequenas amostras de DNA retiradas da cena de um crime como pedaccedilos de cabelo gotas de sangue ou saliva pedaccedilos de pele ou ateacute mesmo a minuacutescula quantidade de DNA deixada numa impressatildeo digital) satildeo amplificadas para serem analisadas pelo meacutetodo de DNA fingerprinting)

2 - Detecccedilatildeo de patogenes

3 - Sexagem de organismos

4 - Anaacutelise de populaccedilotildees

5 - Clonagem do DNA

6 - Anaacutelise de expressatildeo de genes e proteiacutenas

7 - Organismos geneticamente modificados

Passo 1Separaccedilatildeo das duas cadeias de uma moleacutecula de DNA

bullAs moleacuteculas de DNA de dupla cadeia satildeo aquecidas a 95degC(processo que desnaturaldquo ou separa a cadeia dupla ao cortar as ligaccedilotildeeshidrogeacutenio entre as bases azotadas dos nucleoacutetidos que as constituem separandoas duas cadeias simples)

bull As cadeias simples satildeo os ldquotemplatesrdquo (moldes) para as novas cadeias de DNA

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Existem basicamente 3 passos na PCR (satildeo repetidos vaacuterias vezes)

Passo 2Ligaccedilatildeo de cada um dos primers de cadeia uacutenica agraves sequecircncias que lhes satildeo complementares existentes em cada uma das cadeias da moleacutecula de DNA molde

- Um primer eacute um pequeno fragmento de DNA (agrave volta de 20 nucleoacutetidos) que se liga por complementaridade agrave cadeia de DNA molde (efectuada a 55ordmC)

- A Taq polimerase para comeccedilar a construir a nova cadeia de DNA tem que se ligar a um fragmento de cadeia dupla que possua uma extremidade 3rsquo-OH livre

- Os cientistas usam primers especiacuteficos que iratildeo ligar-se a sequecircncias que flanqueiam a porccedilatildeo de DNA que lhes interessa amplificar A temperatura utilizada eacute geralmente de 55degC e o processo dura entre 30-60 segundos

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Passo 3Polimerizaccedilatildeo de uma nova cadeia a partir dos primers emparelhados pela Taq polimerase com a inserccedilatildeo progressiva de novos nucleoacutetidoscomplementares agrave cadeia molde levando agrave construccedilatildeo de novas cadeias de DNA

- Extensatildeo Durante este passo do ciclo a Taq polimerase vai fazer a extensatildeo dos primers a partir da extremidade 3rsquoOH livre colocando novos nucleoacutetidos sequencialmente complementares agrave cadeia molde A Taq polimerase trabalha a temperaturas entre 72-75degC

- Os quatro nucleoacutetidos foram previamente adicionados agrave mistura da reacccedilatildeo de forma que a Taq tenha agrave sua disposiccedilatildeo os elementos necessaacuterios para construir a nova cadeia

complementar agrave cadeia molde

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Consiste na migraccedilatildeo de moleacuteculas carregadas electricamente que ocorre quando as mesmas satildeo dissolvidas ou suspensas num gel atraveacutes da aplicaccedilatildeo de uma corrente eleacutectrica

ELECTROFORESE (DNA fingerprinting)

- DNAs sateacutelites satildeo sequecircncias no DNA que se repetem sucessivamente e natildeoparecem codificar proteiacutenas essenciais

- Possuem a capacidade de ldquosaltarrdquo ou de se copiarem para outros locais dogenoma com grande frequecircncia ao longo das geraccedilotildees

- Longas repeticcedilotildees destas sequecircncias estatildeo espalhadas por todo o genoma humano(gt30) ocupando regiotildees de tamanhos variaacuteveis Mesmo no interior de introtildeesde genes

Verde minissateacutelite Alu

DNA sateacutelitemarcadores de variabilidade geneacutetica

- Tamanho ~ 300 pb- Distribuiacutedo por todo o genoma nos primatas- 500-2000 coacutepias no genoma humano (alguns inseridos nos uacuteltimos mil anos)

Uma coacutepia de Alu denominada TPA-25 encontra-se com frequecircncia num dos introtildeesde um alelo do gene ldquotissue plasminogene activactorrdquo (TPA)

Alu TPA-25

intratildeoexatildeo exatildeo

Gene TPA (s Alu)

Gene TPA (c Alu)

Para detectar a sua presenccedila vamos amplificar (PCR) este intratildeo do gene TPA Secontiver o TPA-25 os fragmentos de DNA seratildeo mais longos (400pb) caso contraacuterioseratildeo mais curtos (100 pb)

primer

primer

primer

primer

Elemento Alu

100pb

200pb

300pb

400pb

500pb

600pb

700pb

800pb

900pb

Homozigoacutetico parapresenccedila de TPA-25

Heterozigoacutetico

Homozigoacutetico para ausecircncia de TPA-25

Marcador de peso molecular

Marcador de peso molecular -conjunto de fragmentos de pesomolecular conhecido que servemde termo de comparaccedilatildeo emrelaccedilatildeo agrave amostra Assim eacutepossiacutevel estimar o tamanho dosfragmentos de DNA a analisarcomparando a distacircncia por elespercorrida com a percorrida pelomarcador no gel de agarose

Esta teacutecnica permite identificar a informaccedilatildeo herdada do pai e da matildee e distinguir indiviacuteduos como na cena de um crime Assim seraacute necessaacuterio utilizar natildeo um mas vaacuterios marcadores geneacuteticos utilizando uma abordagem semelhante a esta para cada um deles

15 marcadores geneacuteticos STR (short tandem repeat) recomendados pelo Grupo Espanhol e Portuguecircs da SociedadeInternacional de Geneacutetica Forense (GEP-ISFG)

Genoacutetipos possiacuteveis para a presenccedila ou ausecircncia do

Alu TPA-25

Em indiviacuteduos natildeo-aparentados o nuacutemero derepeticcedilotildees das regiotildees de sateacutelites eacute demasiadodiferente para que o padratildeo das vaacuterias regiotildees sejasemelhante

O padratildeo transmite-se de pais para filhos masnunca eacute igual entre irmatildeos Apenas geacutemeosverdadeiros tecircm padrotildees de bandas iguais

DNA fingerprinting numa mesma famiacutelia

Materiais- Micropipeta de

- 100-1000 microlitro+pontas

- Micropipeta de

10-100 microlitros+pontas- Micropipeta de 05-10 microlitros + pontas

- Tubos de 15 ml

- Tubos de PCR de 05 ml- Termociclador

Reagentes - DNA genoacutemico

- Oligonucleoacutetidos (primers)

(directo e inverso)

- dNTPrsquos (25mM cada um)

- Taq DNA polimerase

- Tampatildeo Taq (10x)

- Magneacutesio

Programa de amplificaccedilatildeoApoacutes a escolha dos primers e do caacutelculo do valor de Tm os alunos teratildeo que

elaborar um programa de amplificaccedilatildeo sabendo que

Tm = 3 x (G + C) + 2 x (A + T)

Sequecircncias

primer directo 5rsquo-GTAAGAGTTCCGTAACAGGACAGCT-3rsquo

primer inverso 5rsquo-CCCCACCCTAGGAGAACTTCTCTTT-3

Tm do primer directo =

Tm do primer inverso =

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- O programa de amplificaccedilatildeo a usar tem a seguinte estrutura

bull 94ordmC ndash 4min ndash Desnaturaccedilatildeo

bull 94ordmC ndash 30seg ndash Desnaturaccedilatildeo

bull Tm ordmC ndash 30seg ndash Hibridaccedilatildeo

bull 72ordmC ndash30seg ndash Amplificaccedilatildeo (1minkb) - Ciclos de amplificaccedilatildeo (25-40)

bull 72ordmC ndash 5-7min ndash Extensatildeo final

- Preparaccedilatildeo do DNA a partir de amostras de cabelo

1 Remover um cabelo com foliacuteculo

2 Inserir a foliacuteculo (ELIMINAR o resto do cabelo) num tubo de 15ml

3 Incubar a foliacuteculo em 100μl de tampatildeo de digestatildeo (contendo ~6μg de

proteinase K) durante 1 hora a 55deg C seguido de 10 minutos a 95deg C

4 Usar 3μl desta soluccedilatildeo como amostra genoacutemica

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- Procedimento da reacccedilatildeo de PCR

Misturar num tubo de PCR 50μl por reacccedilatildeo

- H2O qb 50μl

- DNA ~250ng

- primer directo 25pmol

- primer inverso 25pmol

- Tampatildeo Taq (10x) 5μl

- Mistura dos 4dNTPs 25mM cada 1μl

- Taq polimerase 1 unidade

NOTA O DNA eacute sempre o uacuteltimo a ser adicionado de modo a evitar contaminaccedilotildees

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

ELECTROFORESE (DNA fingerprint)

- Quando sujeitos a um campo eleacutectrico os aacutecidos nucleicos migram em

direcccedilatildeo ao poacutelo positivo uma vez que apresentam carga negativa a pH

neutro

- Eacute uma teacutecnica que eacute utilizada para separar moleacuteculas de diferentes tamanhos

e cargas eleacutectricas a maior parte das vezes de fragmentos de DNA RNA ou

proteiacutenas

- Durante a electroforese em gel de agarose os fragmentos moleculares

migram atraveacutes de um gel quando exposto a um campo eleacutectrico

- A agarose funciona como uma rede cujos poros deixam passar mais

facilmente as moleacuteculas mais pequenas

Materiais - Erlenmeyer de 250ml

- Espaacutetula

- Balanccedila

- Microondas

- Tina de electroforese

- Fonte de electroforese

- Micropipetas P20 e P100

- Pontas para micropipeta amarelas

- Microtubos

- Transiluminador de UV

Reagentes- Tampatildeo TAE (soluccedilatildeo 50x trisbase242g aacutecido

aceacutetico glacial 571ml EDTA 05M pH 80

100ml aacutegua desionizada qb 1000ml)

- Aacutegua- ultra-pura

- Tampatildeo de amostra (soluccedilatildeo 6x azul de

bromofenol 025 pv xileno de cianol FF

025 pv glicerol 30 pv)

- Brometo de etiacutedeo 05μgml

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo do gel de agarose

1 - Preparar uma soluccedilatildeo de agarose em tampatildeo TAE com concentraccedilatildeo final de 15 (pv)

Aquecer a mistura no microondas com agitaccedilatildeo frequente ateacute toda a agarose se ter

dissolvido

2 - Colocar o tabuleiro da tina de electroforese no respectivo suporte de preparaccedilatildeo do gel ou

na sua falta selar com fita adesiva de autoclave

3 - Colocar o pente em posiccedilatildeo conveniente no tabuleiro para um correcto posicionamento

dos poccedilos distacircncia agrave extremidade e agrave base do gel

4 - Verter a agarose no tabuleiro ateacute uma altura de ~5mm Eliminar bolhas de ar que se

tenham formado aspirando com uma micropipeta e deixar solidificar agrave temperatura

ambiente

5 - Quando o gel se tiver formado retirar lentamente o pente para natildeo danificar os poccedilos

colocar o tabuleiro na tina de electroforese de modo a que os poccedilos estejam do lado do

eleacutectrodo negativo e adicionar tampatildeo TAE ateacute ~1mm acima do gel

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras

1 Para cada amostra misturar num microtubo 100-500ng de DNA 4μl de tampatildeo de

amostra (5x conc) e aacutegua ultra-pura qb 20μl

2 Aplicar as amostras nos respectivos poccedilos enchendo lentamente cada poccedilo com uma

micropipeta Natildeo deixar extravasar a amostra do poccedilo para natildeo contaminar os poccedilos

vizinhos

3 Colocar a tampa da tina Verificar que as amostras estatildeo colocadas do lado do poacutelo

negativo (caacutetodo) e que a migraccedilatildeo seraacute no sentido do poacutelo positivo (aacutenodo)

4 Ligar os cabos agrave fonte de electricidade Ligar a fonte e regular para uma voltagem de 1-

5Vcm (distacircncia medida entre os eleacutectrodos) Verificar se haacute desprendimento de bolhas

dos eleacutectrodos devido agrave electroacutelise e se passados alguns minutos o azul de bromofenol jaacute

comeccedilou a migrar no sentido correcto

5 Apoacutes migraccedilatildeo julgada conveniente (por avaliaccedilatildeo da posiccedilatildeo do azul de bromofenol a

sensivelmente 34 do comprimento do gel) desligar a corrente eleacutectrica na fonte desligar

os cabos e retirar a tampa da tina Retirar o gel cuidadosamente para natildeo partir e coraacute-lo

em banho numa soluccedilatildeo de brometo de etiacutedeo 05μgml durante 30-45 min agrave temperatura

ambiente

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras (cont)

O brometo de etiacutedeo eacute um agente mutageacutenico potente usar sempre luvas e colocar em

recipiente proacuteprio todo o material que tenha entrado em contacto com este corante

6 - Examinar o gel agrave radiaccedilatildeo ultra-violeta e fotografar para arquivar

(As radiaccedilotildees UV satildeo extremamente perigosas particularmente para os olhos provocando lesotildees na

retina Evitar qualquer exposiccedilatildeo dos olhos a estas radiaccedilotildees Usar sempre oacuteculos protectores ou

maacutescaras de material opaco aos UV)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Imagem obtida atraveacutes do transiluminador de UV (Alu-TPA-25)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Teacutecnica do PCRhttpnobelprizeorgeducational_gameschemistrypcrgameindexhtml

DNA ndash dupla cadeiahttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinedna_double_helix

Coacutedigo geneacuteticohttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinegene-code

Alguns sites com animaccedilotildees

-httpwwwcienticcomportalindexphpview=articleampcatid=423Amateria

l-geneticoampid=663Apcr-e-electroforese-em-gelampoption=com_contentampItemid=112

- httpwwwipatimupptdefault-pthtm

- httpwwwlaboratorioabertoptiniciophp

- httptranslategooglepttranslatehl=pt-PTamplangpair=en7Cptampu=httpscientificteachingwiscedumaterialsmolecularPhillipsRobertsonPCRhtm

Alguns sites com informaccedilotildees

Bibliografia

- Documentaccedilatildeo Gemoleculargmailcom

bull 2009_Apresentaccedilatildeo -P12_Teacuteenicas de Eng Genet P1bull Compilaccedilatildeo de Protocolos

- www youtubecomwatchv=dxTeDu5_eN8 - ldquoPromo Investigation Discovery launches in the UK on Sky 551rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=B5dVik3VTtcampfeature=related -ldquo Polymerase chain reaction (PCR)rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=qMxQ-65qYDk - ldquo Gel Electrophoresisrdquo

-wwwodnavaiaescolaorg

-httpwwwrocheptportugalindexcfmprodutosequipamentos-de-diagnosticoproductsmolecular-diagintro-pcr

-httpenwikipediaorgwikiPolymerase_chain_reactionhttpwwwcrbm1govbrbio65artigocien_65asp

- wwwgep-isfgorgISFGPortuguesportadaphp

-httpwwwdbbmfiocruzbrhelpdeskmbiologyTE9cnicas20BE1sicas20de20Biologia20Molecular20finalpdf

Page 14: Dna invest criminal-pcr-electroforese(dn-afingerprint)

A SEQUEcircNCIA DOS ACONTECIMENTOShellip

bull Recolha de vestiacutegios bioloacutegicos no local do crime

bull Recolha do DNA dos eventuais suspeitos e viacutetima

bull Amplificaccedilatildeo do DNA pela teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

bull Electroforese em gel de agarose (separaccedilatildeo de fragmentos de DNA)

bull Comparaccedilatildeo dos resultados obtidos (DNA fingerprinting)

bull Elaboraccedilatildeo do relatoacuterio com a identificaccedilatildeo do culpado

bull Consiste na amplificaccedilatildeo exponencial de fragmentos de DNA localizados entre duas regiotildees de sequecircncia conhecida

bull Esta teacutecnica permite obter muitas coacutepias de uma regiatildeo alvo a partir de uma moleacutecula de DNA de dupla cadeia (chamada de DNA template ou modelo)

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Elementos necessaacuterios para o PCR

bullAmostra de DNA a amplificar

bullNucleoacutetidos (dNTPrsquos)

bullDNA polimerasebull(constroacutei uma nova cadeia de DNA por emparelhamento com a cadeia progenitora durante areplicaccedilatildeo do DNA)

bullPrimers(Pequenos fragmentos de DNA de cadeia uacutenica que hibridam especificamente com as regiotildeesflanqueantes da sequecircncia a amplificar deixando uma extremidade 3rsquoOH livre paraamplificaccedilatildeo)

bullSoluccedilatildeo Tampatildeo

bullMagneacutesio

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

A mistura eacute colocada no termociclador(faz ciclos de temperatura preacute-estabelecidos com tempos exactos para cada reacccedilatildeo)

Esta enzima eacute chamada de Taq polimerase por ter sidooriginalmente extraiacuteda da bacteacuteria Thermus aquaticus que viveem aacuteguas vulcacircnicas cuja temperatura se situa perto da ebuliccedilatildeosendo por isso estaacutevel e funcional a altas temperaturas)

Aplica-se em situaccedilotildees onde a quantidade de DNA disponiacutevel eacute reduzida

Alguns exemplos hellip

PCR e suas aplicaccedilotildees

1 ndash Medicina forense(pequenas amostras de DNA retiradas da cena de um crime como pedaccedilos de cabelo gotas de sangue ou saliva pedaccedilos de pele ou ateacute mesmo a minuacutescula quantidade de DNA deixada numa impressatildeo digital) satildeo amplificadas para serem analisadas pelo meacutetodo de DNA fingerprinting)

2 - Detecccedilatildeo de patogenes

3 - Sexagem de organismos

4 - Anaacutelise de populaccedilotildees

5 - Clonagem do DNA

6 - Anaacutelise de expressatildeo de genes e proteiacutenas

7 - Organismos geneticamente modificados

Passo 1Separaccedilatildeo das duas cadeias de uma moleacutecula de DNA

bullAs moleacuteculas de DNA de dupla cadeia satildeo aquecidas a 95degC(processo que desnaturaldquo ou separa a cadeia dupla ao cortar as ligaccedilotildeeshidrogeacutenio entre as bases azotadas dos nucleoacutetidos que as constituem separandoas duas cadeias simples)

bull As cadeias simples satildeo os ldquotemplatesrdquo (moldes) para as novas cadeias de DNA

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Existem basicamente 3 passos na PCR (satildeo repetidos vaacuterias vezes)

Passo 2Ligaccedilatildeo de cada um dos primers de cadeia uacutenica agraves sequecircncias que lhes satildeo complementares existentes em cada uma das cadeias da moleacutecula de DNA molde

- Um primer eacute um pequeno fragmento de DNA (agrave volta de 20 nucleoacutetidos) que se liga por complementaridade agrave cadeia de DNA molde (efectuada a 55ordmC)

- A Taq polimerase para comeccedilar a construir a nova cadeia de DNA tem que se ligar a um fragmento de cadeia dupla que possua uma extremidade 3rsquo-OH livre

- Os cientistas usam primers especiacuteficos que iratildeo ligar-se a sequecircncias que flanqueiam a porccedilatildeo de DNA que lhes interessa amplificar A temperatura utilizada eacute geralmente de 55degC e o processo dura entre 30-60 segundos

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Passo 3Polimerizaccedilatildeo de uma nova cadeia a partir dos primers emparelhados pela Taq polimerase com a inserccedilatildeo progressiva de novos nucleoacutetidoscomplementares agrave cadeia molde levando agrave construccedilatildeo de novas cadeias de DNA

- Extensatildeo Durante este passo do ciclo a Taq polimerase vai fazer a extensatildeo dos primers a partir da extremidade 3rsquoOH livre colocando novos nucleoacutetidos sequencialmente complementares agrave cadeia molde A Taq polimerase trabalha a temperaturas entre 72-75degC

- Os quatro nucleoacutetidos foram previamente adicionados agrave mistura da reacccedilatildeo de forma que a Taq tenha agrave sua disposiccedilatildeo os elementos necessaacuterios para construir a nova cadeia

complementar agrave cadeia molde

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Consiste na migraccedilatildeo de moleacuteculas carregadas electricamente que ocorre quando as mesmas satildeo dissolvidas ou suspensas num gel atraveacutes da aplicaccedilatildeo de uma corrente eleacutectrica

ELECTROFORESE (DNA fingerprinting)

- DNAs sateacutelites satildeo sequecircncias no DNA que se repetem sucessivamente e natildeoparecem codificar proteiacutenas essenciais

- Possuem a capacidade de ldquosaltarrdquo ou de se copiarem para outros locais dogenoma com grande frequecircncia ao longo das geraccedilotildees

- Longas repeticcedilotildees destas sequecircncias estatildeo espalhadas por todo o genoma humano(gt30) ocupando regiotildees de tamanhos variaacuteveis Mesmo no interior de introtildeesde genes

Verde minissateacutelite Alu

DNA sateacutelitemarcadores de variabilidade geneacutetica

- Tamanho ~ 300 pb- Distribuiacutedo por todo o genoma nos primatas- 500-2000 coacutepias no genoma humano (alguns inseridos nos uacuteltimos mil anos)

Uma coacutepia de Alu denominada TPA-25 encontra-se com frequecircncia num dos introtildeesde um alelo do gene ldquotissue plasminogene activactorrdquo (TPA)

Alu TPA-25

intratildeoexatildeo exatildeo

Gene TPA (s Alu)

Gene TPA (c Alu)

Para detectar a sua presenccedila vamos amplificar (PCR) este intratildeo do gene TPA Secontiver o TPA-25 os fragmentos de DNA seratildeo mais longos (400pb) caso contraacuterioseratildeo mais curtos (100 pb)

primer

primer

primer

primer

Elemento Alu

100pb

200pb

300pb

400pb

500pb

600pb

700pb

800pb

900pb

Homozigoacutetico parapresenccedila de TPA-25

Heterozigoacutetico

Homozigoacutetico para ausecircncia de TPA-25

Marcador de peso molecular

Marcador de peso molecular -conjunto de fragmentos de pesomolecular conhecido que servemde termo de comparaccedilatildeo emrelaccedilatildeo agrave amostra Assim eacutepossiacutevel estimar o tamanho dosfragmentos de DNA a analisarcomparando a distacircncia por elespercorrida com a percorrida pelomarcador no gel de agarose

Esta teacutecnica permite identificar a informaccedilatildeo herdada do pai e da matildee e distinguir indiviacuteduos como na cena de um crime Assim seraacute necessaacuterio utilizar natildeo um mas vaacuterios marcadores geneacuteticos utilizando uma abordagem semelhante a esta para cada um deles

15 marcadores geneacuteticos STR (short tandem repeat) recomendados pelo Grupo Espanhol e Portuguecircs da SociedadeInternacional de Geneacutetica Forense (GEP-ISFG)

Genoacutetipos possiacuteveis para a presenccedila ou ausecircncia do

Alu TPA-25

Em indiviacuteduos natildeo-aparentados o nuacutemero derepeticcedilotildees das regiotildees de sateacutelites eacute demasiadodiferente para que o padratildeo das vaacuterias regiotildees sejasemelhante

O padratildeo transmite-se de pais para filhos masnunca eacute igual entre irmatildeos Apenas geacutemeosverdadeiros tecircm padrotildees de bandas iguais

DNA fingerprinting numa mesma famiacutelia

Materiais- Micropipeta de

- 100-1000 microlitro+pontas

- Micropipeta de

10-100 microlitros+pontas- Micropipeta de 05-10 microlitros + pontas

- Tubos de 15 ml

- Tubos de PCR de 05 ml- Termociclador

Reagentes - DNA genoacutemico

- Oligonucleoacutetidos (primers)

(directo e inverso)

- dNTPrsquos (25mM cada um)

- Taq DNA polimerase

- Tampatildeo Taq (10x)

- Magneacutesio

Programa de amplificaccedilatildeoApoacutes a escolha dos primers e do caacutelculo do valor de Tm os alunos teratildeo que

elaborar um programa de amplificaccedilatildeo sabendo que

Tm = 3 x (G + C) + 2 x (A + T)

Sequecircncias

primer directo 5rsquo-GTAAGAGTTCCGTAACAGGACAGCT-3rsquo

primer inverso 5rsquo-CCCCACCCTAGGAGAACTTCTCTTT-3

Tm do primer directo =

Tm do primer inverso =

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- O programa de amplificaccedilatildeo a usar tem a seguinte estrutura

bull 94ordmC ndash 4min ndash Desnaturaccedilatildeo

bull 94ordmC ndash 30seg ndash Desnaturaccedilatildeo

bull Tm ordmC ndash 30seg ndash Hibridaccedilatildeo

bull 72ordmC ndash30seg ndash Amplificaccedilatildeo (1minkb) - Ciclos de amplificaccedilatildeo (25-40)

bull 72ordmC ndash 5-7min ndash Extensatildeo final

- Preparaccedilatildeo do DNA a partir de amostras de cabelo

1 Remover um cabelo com foliacuteculo

2 Inserir a foliacuteculo (ELIMINAR o resto do cabelo) num tubo de 15ml

3 Incubar a foliacuteculo em 100μl de tampatildeo de digestatildeo (contendo ~6μg de

proteinase K) durante 1 hora a 55deg C seguido de 10 minutos a 95deg C

4 Usar 3μl desta soluccedilatildeo como amostra genoacutemica

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- Procedimento da reacccedilatildeo de PCR

Misturar num tubo de PCR 50μl por reacccedilatildeo

- H2O qb 50μl

- DNA ~250ng

- primer directo 25pmol

- primer inverso 25pmol

- Tampatildeo Taq (10x) 5μl

- Mistura dos 4dNTPs 25mM cada 1μl

- Taq polimerase 1 unidade

NOTA O DNA eacute sempre o uacuteltimo a ser adicionado de modo a evitar contaminaccedilotildees

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

ELECTROFORESE (DNA fingerprint)

- Quando sujeitos a um campo eleacutectrico os aacutecidos nucleicos migram em

direcccedilatildeo ao poacutelo positivo uma vez que apresentam carga negativa a pH

neutro

- Eacute uma teacutecnica que eacute utilizada para separar moleacuteculas de diferentes tamanhos

e cargas eleacutectricas a maior parte das vezes de fragmentos de DNA RNA ou

proteiacutenas

- Durante a electroforese em gel de agarose os fragmentos moleculares

migram atraveacutes de um gel quando exposto a um campo eleacutectrico

- A agarose funciona como uma rede cujos poros deixam passar mais

facilmente as moleacuteculas mais pequenas

Materiais - Erlenmeyer de 250ml

- Espaacutetula

- Balanccedila

- Microondas

- Tina de electroforese

- Fonte de electroforese

- Micropipetas P20 e P100

- Pontas para micropipeta amarelas

- Microtubos

- Transiluminador de UV

Reagentes- Tampatildeo TAE (soluccedilatildeo 50x trisbase242g aacutecido

aceacutetico glacial 571ml EDTA 05M pH 80

100ml aacutegua desionizada qb 1000ml)

- Aacutegua- ultra-pura

- Tampatildeo de amostra (soluccedilatildeo 6x azul de

bromofenol 025 pv xileno de cianol FF

025 pv glicerol 30 pv)

- Brometo de etiacutedeo 05μgml

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo do gel de agarose

1 - Preparar uma soluccedilatildeo de agarose em tampatildeo TAE com concentraccedilatildeo final de 15 (pv)

Aquecer a mistura no microondas com agitaccedilatildeo frequente ateacute toda a agarose se ter

dissolvido

2 - Colocar o tabuleiro da tina de electroforese no respectivo suporte de preparaccedilatildeo do gel ou

na sua falta selar com fita adesiva de autoclave

3 - Colocar o pente em posiccedilatildeo conveniente no tabuleiro para um correcto posicionamento

dos poccedilos distacircncia agrave extremidade e agrave base do gel

4 - Verter a agarose no tabuleiro ateacute uma altura de ~5mm Eliminar bolhas de ar que se

tenham formado aspirando com uma micropipeta e deixar solidificar agrave temperatura

ambiente

5 - Quando o gel se tiver formado retirar lentamente o pente para natildeo danificar os poccedilos

colocar o tabuleiro na tina de electroforese de modo a que os poccedilos estejam do lado do

eleacutectrodo negativo e adicionar tampatildeo TAE ateacute ~1mm acima do gel

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras

1 Para cada amostra misturar num microtubo 100-500ng de DNA 4μl de tampatildeo de

amostra (5x conc) e aacutegua ultra-pura qb 20μl

2 Aplicar as amostras nos respectivos poccedilos enchendo lentamente cada poccedilo com uma

micropipeta Natildeo deixar extravasar a amostra do poccedilo para natildeo contaminar os poccedilos

vizinhos

3 Colocar a tampa da tina Verificar que as amostras estatildeo colocadas do lado do poacutelo

negativo (caacutetodo) e que a migraccedilatildeo seraacute no sentido do poacutelo positivo (aacutenodo)

4 Ligar os cabos agrave fonte de electricidade Ligar a fonte e regular para uma voltagem de 1-

5Vcm (distacircncia medida entre os eleacutectrodos) Verificar se haacute desprendimento de bolhas

dos eleacutectrodos devido agrave electroacutelise e se passados alguns minutos o azul de bromofenol jaacute

comeccedilou a migrar no sentido correcto

5 Apoacutes migraccedilatildeo julgada conveniente (por avaliaccedilatildeo da posiccedilatildeo do azul de bromofenol a

sensivelmente 34 do comprimento do gel) desligar a corrente eleacutectrica na fonte desligar

os cabos e retirar a tampa da tina Retirar o gel cuidadosamente para natildeo partir e coraacute-lo

em banho numa soluccedilatildeo de brometo de etiacutedeo 05μgml durante 30-45 min agrave temperatura

ambiente

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras (cont)

O brometo de etiacutedeo eacute um agente mutageacutenico potente usar sempre luvas e colocar em

recipiente proacuteprio todo o material que tenha entrado em contacto com este corante

6 - Examinar o gel agrave radiaccedilatildeo ultra-violeta e fotografar para arquivar

(As radiaccedilotildees UV satildeo extremamente perigosas particularmente para os olhos provocando lesotildees na

retina Evitar qualquer exposiccedilatildeo dos olhos a estas radiaccedilotildees Usar sempre oacuteculos protectores ou

maacutescaras de material opaco aos UV)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Imagem obtida atraveacutes do transiluminador de UV (Alu-TPA-25)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Teacutecnica do PCRhttpnobelprizeorgeducational_gameschemistrypcrgameindexhtml

DNA ndash dupla cadeiahttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinedna_double_helix

Coacutedigo geneacuteticohttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinegene-code

Alguns sites com animaccedilotildees

-httpwwwcienticcomportalindexphpview=articleampcatid=423Amateria

l-geneticoampid=663Apcr-e-electroforese-em-gelampoption=com_contentampItemid=112

- httpwwwipatimupptdefault-pthtm

- httpwwwlaboratorioabertoptiniciophp

- httptranslategooglepttranslatehl=pt-PTamplangpair=en7Cptampu=httpscientificteachingwiscedumaterialsmolecularPhillipsRobertsonPCRhtm

Alguns sites com informaccedilotildees

Bibliografia

- Documentaccedilatildeo Gemoleculargmailcom

bull 2009_Apresentaccedilatildeo -P12_Teacuteenicas de Eng Genet P1bull Compilaccedilatildeo de Protocolos

- www youtubecomwatchv=dxTeDu5_eN8 - ldquoPromo Investigation Discovery launches in the UK on Sky 551rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=B5dVik3VTtcampfeature=related -ldquo Polymerase chain reaction (PCR)rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=qMxQ-65qYDk - ldquo Gel Electrophoresisrdquo

-wwwodnavaiaescolaorg

-httpwwwrocheptportugalindexcfmprodutosequipamentos-de-diagnosticoproductsmolecular-diagintro-pcr

-httpenwikipediaorgwikiPolymerase_chain_reactionhttpwwwcrbm1govbrbio65artigocien_65asp

- wwwgep-isfgorgISFGPortuguesportadaphp

-httpwwwdbbmfiocruzbrhelpdeskmbiologyTE9cnicas20BE1sicas20de20Biologia20Molecular20finalpdf

Page 15: Dna invest criminal-pcr-electroforese(dn-afingerprint)

bull Consiste na amplificaccedilatildeo exponencial de fragmentos de DNA localizados entre duas regiotildees de sequecircncia conhecida

bull Esta teacutecnica permite obter muitas coacutepias de uma regiatildeo alvo a partir de uma moleacutecula de DNA de dupla cadeia (chamada de DNA template ou modelo)

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Elementos necessaacuterios para o PCR

bullAmostra de DNA a amplificar

bullNucleoacutetidos (dNTPrsquos)

bullDNA polimerasebull(constroacutei uma nova cadeia de DNA por emparelhamento com a cadeia progenitora durante areplicaccedilatildeo do DNA)

bullPrimers(Pequenos fragmentos de DNA de cadeia uacutenica que hibridam especificamente com as regiotildeesflanqueantes da sequecircncia a amplificar deixando uma extremidade 3rsquoOH livre paraamplificaccedilatildeo)

bullSoluccedilatildeo Tampatildeo

bullMagneacutesio

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

A mistura eacute colocada no termociclador(faz ciclos de temperatura preacute-estabelecidos com tempos exactos para cada reacccedilatildeo)

Esta enzima eacute chamada de Taq polimerase por ter sidooriginalmente extraiacuteda da bacteacuteria Thermus aquaticus que viveem aacuteguas vulcacircnicas cuja temperatura se situa perto da ebuliccedilatildeosendo por isso estaacutevel e funcional a altas temperaturas)

Aplica-se em situaccedilotildees onde a quantidade de DNA disponiacutevel eacute reduzida

Alguns exemplos hellip

PCR e suas aplicaccedilotildees

1 ndash Medicina forense(pequenas amostras de DNA retiradas da cena de um crime como pedaccedilos de cabelo gotas de sangue ou saliva pedaccedilos de pele ou ateacute mesmo a minuacutescula quantidade de DNA deixada numa impressatildeo digital) satildeo amplificadas para serem analisadas pelo meacutetodo de DNA fingerprinting)

2 - Detecccedilatildeo de patogenes

3 - Sexagem de organismos

4 - Anaacutelise de populaccedilotildees

5 - Clonagem do DNA

6 - Anaacutelise de expressatildeo de genes e proteiacutenas

7 - Organismos geneticamente modificados

Passo 1Separaccedilatildeo das duas cadeias de uma moleacutecula de DNA

bullAs moleacuteculas de DNA de dupla cadeia satildeo aquecidas a 95degC(processo que desnaturaldquo ou separa a cadeia dupla ao cortar as ligaccedilotildeeshidrogeacutenio entre as bases azotadas dos nucleoacutetidos que as constituem separandoas duas cadeias simples)

bull As cadeias simples satildeo os ldquotemplatesrdquo (moldes) para as novas cadeias de DNA

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Existem basicamente 3 passos na PCR (satildeo repetidos vaacuterias vezes)

Passo 2Ligaccedilatildeo de cada um dos primers de cadeia uacutenica agraves sequecircncias que lhes satildeo complementares existentes em cada uma das cadeias da moleacutecula de DNA molde

- Um primer eacute um pequeno fragmento de DNA (agrave volta de 20 nucleoacutetidos) que se liga por complementaridade agrave cadeia de DNA molde (efectuada a 55ordmC)

- A Taq polimerase para comeccedilar a construir a nova cadeia de DNA tem que se ligar a um fragmento de cadeia dupla que possua uma extremidade 3rsquo-OH livre

- Os cientistas usam primers especiacuteficos que iratildeo ligar-se a sequecircncias que flanqueiam a porccedilatildeo de DNA que lhes interessa amplificar A temperatura utilizada eacute geralmente de 55degC e o processo dura entre 30-60 segundos

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Passo 3Polimerizaccedilatildeo de uma nova cadeia a partir dos primers emparelhados pela Taq polimerase com a inserccedilatildeo progressiva de novos nucleoacutetidoscomplementares agrave cadeia molde levando agrave construccedilatildeo de novas cadeias de DNA

- Extensatildeo Durante este passo do ciclo a Taq polimerase vai fazer a extensatildeo dos primers a partir da extremidade 3rsquoOH livre colocando novos nucleoacutetidos sequencialmente complementares agrave cadeia molde A Taq polimerase trabalha a temperaturas entre 72-75degC

- Os quatro nucleoacutetidos foram previamente adicionados agrave mistura da reacccedilatildeo de forma que a Taq tenha agrave sua disposiccedilatildeo os elementos necessaacuterios para construir a nova cadeia

complementar agrave cadeia molde

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Consiste na migraccedilatildeo de moleacuteculas carregadas electricamente que ocorre quando as mesmas satildeo dissolvidas ou suspensas num gel atraveacutes da aplicaccedilatildeo de uma corrente eleacutectrica

ELECTROFORESE (DNA fingerprinting)

- DNAs sateacutelites satildeo sequecircncias no DNA que se repetem sucessivamente e natildeoparecem codificar proteiacutenas essenciais

- Possuem a capacidade de ldquosaltarrdquo ou de se copiarem para outros locais dogenoma com grande frequecircncia ao longo das geraccedilotildees

- Longas repeticcedilotildees destas sequecircncias estatildeo espalhadas por todo o genoma humano(gt30) ocupando regiotildees de tamanhos variaacuteveis Mesmo no interior de introtildeesde genes

Verde minissateacutelite Alu

DNA sateacutelitemarcadores de variabilidade geneacutetica

- Tamanho ~ 300 pb- Distribuiacutedo por todo o genoma nos primatas- 500-2000 coacutepias no genoma humano (alguns inseridos nos uacuteltimos mil anos)

Uma coacutepia de Alu denominada TPA-25 encontra-se com frequecircncia num dos introtildeesde um alelo do gene ldquotissue plasminogene activactorrdquo (TPA)

Alu TPA-25

intratildeoexatildeo exatildeo

Gene TPA (s Alu)

Gene TPA (c Alu)

Para detectar a sua presenccedila vamos amplificar (PCR) este intratildeo do gene TPA Secontiver o TPA-25 os fragmentos de DNA seratildeo mais longos (400pb) caso contraacuterioseratildeo mais curtos (100 pb)

primer

primer

primer

primer

Elemento Alu

100pb

200pb

300pb

400pb

500pb

600pb

700pb

800pb

900pb

Homozigoacutetico parapresenccedila de TPA-25

Heterozigoacutetico

Homozigoacutetico para ausecircncia de TPA-25

Marcador de peso molecular

Marcador de peso molecular -conjunto de fragmentos de pesomolecular conhecido que servemde termo de comparaccedilatildeo emrelaccedilatildeo agrave amostra Assim eacutepossiacutevel estimar o tamanho dosfragmentos de DNA a analisarcomparando a distacircncia por elespercorrida com a percorrida pelomarcador no gel de agarose

Esta teacutecnica permite identificar a informaccedilatildeo herdada do pai e da matildee e distinguir indiviacuteduos como na cena de um crime Assim seraacute necessaacuterio utilizar natildeo um mas vaacuterios marcadores geneacuteticos utilizando uma abordagem semelhante a esta para cada um deles

15 marcadores geneacuteticos STR (short tandem repeat) recomendados pelo Grupo Espanhol e Portuguecircs da SociedadeInternacional de Geneacutetica Forense (GEP-ISFG)

Genoacutetipos possiacuteveis para a presenccedila ou ausecircncia do

Alu TPA-25

Em indiviacuteduos natildeo-aparentados o nuacutemero derepeticcedilotildees das regiotildees de sateacutelites eacute demasiadodiferente para que o padratildeo das vaacuterias regiotildees sejasemelhante

O padratildeo transmite-se de pais para filhos masnunca eacute igual entre irmatildeos Apenas geacutemeosverdadeiros tecircm padrotildees de bandas iguais

DNA fingerprinting numa mesma famiacutelia

Materiais- Micropipeta de

- 100-1000 microlitro+pontas

- Micropipeta de

10-100 microlitros+pontas- Micropipeta de 05-10 microlitros + pontas

- Tubos de 15 ml

- Tubos de PCR de 05 ml- Termociclador

Reagentes - DNA genoacutemico

- Oligonucleoacutetidos (primers)

(directo e inverso)

- dNTPrsquos (25mM cada um)

- Taq DNA polimerase

- Tampatildeo Taq (10x)

- Magneacutesio

Programa de amplificaccedilatildeoApoacutes a escolha dos primers e do caacutelculo do valor de Tm os alunos teratildeo que

elaborar um programa de amplificaccedilatildeo sabendo que

Tm = 3 x (G + C) + 2 x (A + T)

Sequecircncias

primer directo 5rsquo-GTAAGAGTTCCGTAACAGGACAGCT-3rsquo

primer inverso 5rsquo-CCCCACCCTAGGAGAACTTCTCTTT-3

Tm do primer directo =

Tm do primer inverso =

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- O programa de amplificaccedilatildeo a usar tem a seguinte estrutura

bull 94ordmC ndash 4min ndash Desnaturaccedilatildeo

bull 94ordmC ndash 30seg ndash Desnaturaccedilatildeo

bull Tm ordmC ndash 30seg ndash Hibridaccedilatildeo

bull 72ordmC ndash30seg ndash Amplificaccedilatildeo (1minkb) - Ciclos de amplificaccedilatildeo (25-40)

bull 72ordmC ndash 5-7min ndash Extensatildeo final

- Preparaccedilatildeo do DNA a partir de amostras de cabelo

1 Remover um cabelo com foliacuteculo

2 Inserir a foliacuteculo (ELIMINAR o resto do cabelo) num tubo de 15ml

3 Incubar a foliacuteculo em 100μl de tampatildeo de digestatildeo (contendo ~6μg de

proteinase K) durante 1 hora a 55deg C seguido de 10 minutos a 95deg C

4 Usar 3μl desta soluccedilatildeo como amostra genoacutemica

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- Procedimento da reacccedilatildeo de PCR

Misturar num tubo de PCR 50μl por reacccedilatildeo

- H2O qb 50μl

- DNA ~250ng

- primer directo 25pmol

- primer inverso 25pmol

- Tampatildeo Taq (10x) 5μl

- Mistura dos 4dNTPs 25mM cada 1μl

- Taq polimerase 1 unidade

NOTA O DNA eacute sempre o uacuteltimo a ser adicionado de modo a evitar contaminaccedilotildees

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

ELECTROFORESE (DNA fingerprint)

- Quando sujeitos a um campo eleacutectrico os aacutecidos nucleicos migram em

direcccedilatildeo ao poacutelo positivo uma vez que apresentam carga negativa a pH

neutro

- Eacute uma teacutecnica que eacute utilizada para separar moleacuteculas de diferentes tamanhos

e cargas eleacutectricas a maior parte das vezes de fragmentos de DNA RNA ou

proteiacutenas

- Durante a electroforese em gel de agarose os fragmentos moleculares

migram atraveacutes de um gel quando exposto a um campo eleacutectrico

- A agarose funciona como uma rede cujos poros deixam passar mais

facilmente as moleacuteculas mais pequenas

Materiais - Erlenmeyer de 250ml

- Espaacutetula

- Balanccedila

- Microondas

- Tina de electroforese

- Fonte de electroforese

- Micropipetas P20 e P100

- Pontas para micropipeta amarelas

- Microtubos

- Transiluminador de UV

Reagentes- Tampatildeo TAE (soluccedilatildeo 50x trisbase242g aacutecido

aceacutetico glacial 571ml EDTA 05M pH 80

100ml aacutegua desionizada qb 1000ml)

- Aacutegua- ultra-pura

- Tampatildeo de amostra (soluccedilatildeo 6x azul de

bromofenol 025 pv xileno de cianol FF

025 pv glicerol 30 pv)

- Brometo de etiacutedeo 05μgml

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo do gel de agarose

1 - Preparar uma soluccedilatildeo de agarose em tampatildeo TAE com concentraccedilatildeo final de 15 (pv)

Aquecer a mistura no microondas com agitaccedilatildeo frequente ateacute toda a agarose se ter

dissolvido

2 - Colocar o tabuleiro da tina de electroforese no respectivo suporte de preparaccedilatildeo do gel ou

na sua falta selar com fita adesiva de autoclave

3 - Colocar o pente em posiccedilatildeo conveniente no tabuleiro para um correcto posicionamento

dos poccedilos distacircncia agrave extremidade e agrave base do gel

4 - Verter a agarose no tabuleiro ateacute uma altura de ~5mm Eliminar bolhas de ar que se

tenham formado aspirando com uma micropipeta e deixar solidificar agrave temperatura

ambiente

5 - Quando o gel se tiver formado retirar lentamente o pente para natildeo danificar os poccedilos

colocar o tabuleiro na tina de electroforese de modo a que os poccedilos estejam do lado do

eleacutectrodo negativo e adicionar tampatildeo TAE ateacute ~1mm acima do gel

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras

1 Para cada amostra misturar num microtubo 100-500ng de DNA 4μl de tampatildeo de

amostra (5x conc) e aacutegua ultra-pura qb 20μl

2 Aplicar as amostras nos respectivos poccedilos enchendo lentamente cada poccedilo com uma

micropipeta Natildeo deixar extravasar a amostra do poccedilo para natildeo contaminar os poccedilos

vizinhos

3 Colocar a tampa da tina Verificar que as amostras estatildeo colocadas do lado do poacutelo

negativo (caacutetodo) e que a migraccedilatildeo seraacute no sentido do poacutelo positivo (aacutenodo)

4 Ligar os cabos agrave fonte de electricidade Ligar a fonte e regular para uma voltagem de 1-

5Vcm (distacircncia medida entre os eleacutectrodos) Verificar se haacute desprendimento de bolhas

dos eleacutectrodos devido agrave electroacutelise e se passados alguns minutos o azul de bromofenol jaacute

comeccedilou a migrar no sentido correcto

5 Apoacutes migraccedilatildeo julgada conveniente (por avaliaccedilatildeo da posiccedilatildeo do azul de bromofenol a

sensivelmente 34 do comprimento do gel) desligar a corrente eleacutectrica na fonte desligar

os cabos e retirar a tampa da tina Retirar o gel cuidadosamente para natildeo partir e coraacute-lo

em banho numa soluccedilatildeo de brometo de etiacutedeo 05μgml durante 30-45 min agrave temperatura

ambiente

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras (cont)

O brometo de etiacutedeo eacute um agente mutageacutenico potente usar sempre luvas e colocar em

recipiente proacuteprio todo o material que tenha entrado em contacto com este corante

6 - Examinar o gel agrave radiaccedilatildeo ultra-violeta e fotografar para arquivar

(As radiaccedilotildees UV satildeo extremamente perigosas particularmente para os olhos provocando lesotildees na

retina Evitar qualquer exposiccedilatildeo dos olhos a estas radiaccedilotildees Usar sempre oacuteculos protectores ou

maacutescaras de material opaco aos UV)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Imagem obtida atraveacutes do transiluminador de UV (Alu-TPA-25)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Teacutecnica do PCRhttpnobelprizeorgeducational_gameschemistrypcrgameindexhtml

DNA ndash dupla cadeiahttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinedna_double_helix

Coacutedigo geneacuteticohttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinegene-code

Alguns sites com animaccedilotildees

-httpwwwcienticcomportalindexphpview=articleampcatid=423Amateria

l-geneticoampid=663Apcr-e-electroforese-em-gelampoption=com_contentampItemid=112

- httpwwwipatimupptdefault-pthtm

- httpwwwlaboratorioabertoptiniciophp

- httptranslategooglepttranslatehl=pt-PTamplangpair=en7Cptampu=httpscientificteachingwiscedumaterialsmolecularPhillipsRobertsonPCRhtm

Alguns sites com informaccedilotildees

Bibliografia

- Documentaccedilatildeo Gemoleculargmailcom

bull 2009_Apresentaccedilatildeo -P12_Teacuteenicas de Eng Genet P1bull Compilaccedilatildeo de Protocolos

- www youtubecomwatchv=dxTeDu5_eN8 - ldquoPromo Investigation Discovery launches in the UK on Sky 551rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=B5dVik3VTtcampfeature=related -ldquo Polymerase chain reaction (PCR)rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=qMxQ-65qYDk - ldquo Gel Electrophoresisrdquo

-wwwodnavaiaescolaorg

-httpwwwrocheptportugalindexcfmprodutosequipamentos-de-diagnosticoproductsmolecular-diagintro-pcr

-httpenwikipediaorgwikiPolymerase_chain_reactionhttpwwwcrbm1govbrbio65artigocien_65asp

- wwwgep-isfgorgISFGPortuguesportadaphp

-httpwwwdbbmfiocruzbrhelpdeskmbiologyTE9cnicas20BE1sicas20de20Biologia20Molecular20finalpdf

Page 16: Dna invest criminal-pcr-electroforese(dn-afingerprint)

Elementos necessaacuterios para o PCR

bullAmostra de DNA a amplificar

bullNucleoacutetidos (dNTPrsquos)

bullDNA polimerasebull(constroacutei uma nova cadeia de DNA por emparelhamento com a cadeia progenitora durante areplicaccedilatildeo do DNA)

bullPrimers(Pequenos fragmentos de DNA de cadeia uacutenica que hibridam especificamente com as regiotildeesflanqueantes da sequecircncia a amplificar deixando uma extremidade 3rsquoOH livre paraamplificaccedilatildeo)

bullSoluccedilatildeo Tampatildeo

bullMagneacutesio

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

A mistura eacute colocada no termociclador(faz ciclos de temperatura preacute-estabelecidos com tempos exactos para cada reacccedilatildeo)

Esta enzima eacute chamada de Taq polimerase por ter sidooriginalmente extraiacuteda da bacteacuteria Thermus aquaticus que viveem aacuteguas vulcacircnicas cuja temperatura se situa perto da ebuliccedilatildeosendo por isso estaacutevel e funcional a altas temperaturas)

Aplica-se em situaccedilotildees onde a quantidade de DNA disponiacutevel eacute reduzida

Alguns exemplos hellip

PCR e suas aplicaccedilotildees

1 ndash Medicina forense(pequenas amostras de DNA retiradas da cena de um crime como pedaccedilos de cabelo gotas de sangue ou saliva pedaccedilos de pele ou ateacute mesmo a minuacutescula quantidade de DNA deixada numa impressatildeo digital) satildeo amplificadas para serem analisadas pelo meacutetodo de DNA fingerprinting)

2 - Detecccedilatildeo de patogenes

3 - Sexagem de organismos

4 - Anaacutelise de populaccedilotildees

5 - Clonagem do DNA

6 - Anaacutelise de expressatildeo de genes e proteiacutenas

7 - Organismos geneticamente modificados

Passo 1Separaccedilatildeo das duas cadeias de uma moleacutecula de DNA

bullAs moleacuteculas de DNA de dupla cadeia satildeo aquecidas a 95degC(processo que desnaturaldquo ou separa a cadeia dupla ao cortar as ligaccedilotildeeshidrogeacutenio entre as bases azotadas dos nucleoacutetidos que as constituem separandoas duas cadeias simples)

bull As cadeias simples satildeo os ldquotemplatesrdquo (moldes) para as novas cadeias de DNA

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Existem basicamente 3 passos na PCR (satildeo repetidos vaacuterias vezes)

Passo 2Ligaccedilatildeo de cada um dos primers de cadeia uacutenica agraves sequecircncias que lhes satildeo complementares existentes em cada uma das cadeias da moleacutecula de DNA molde

- Um primer eacute um pequeno fragmento de DNA (agrave volta de 20 nucleoacutetidos) que se liga por complementaridade agrave cadeia de DNA molde (efectuada a 55ordmC)

- A Taq polimerase para comeccedilar a construir a nova cadeia de DNA tem que se ligar a um fragmento de cadeia dupla que possua uma extremidade 3rsquo-OH livre

- Os cientistas usam primers especiacuteficos que iratildeo ligar-se a sequecircncias que flanqueiam a porccedilatildeo de DNA que lhes interessa amplificar A temperatura utilizada eacute geralmente de 55degC e o processo dura entre 30-60 segundos

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Passo 3Polimerizaccedilatildeo de uma nova cadeia a partir dos primers emparelhados pela Taq polimerase com a inserccedilatildeo progressiva de novos nucleoacutetidoscomplementares agrave cadeia molde levando agrave construccedilatildeo de novas cadeias de DNA

- Extensatildeo Durante este passo do ciclo a Taq polimerase vai fazer a extensatildeo dos primers a partir da extremidade 3rsquoOH livre colocando novos nucleoacutetidos sequencialmente complementares agrave cadeia molde A Taq polimerase trabalha a temperaturas entre 72-75degC

- Os quatro nucleoacutetidos foram previamente adicionados agrave mistura da reacccedilatildeo de forma que a Taq tenha agrave sua disposiccedilatildeo os elementos necessaacuterios para construir a nova cadeia

complementar agrave cadeia molde

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Consiste na migraccedilatildeo de moleacuteculas carregadas electricamente que ocorre quando as mesmas satildeo dissolvidas ou suspensas num gel atraveacutes da aplicaccedilatildeo de uma corrente eleacutectrica

ELECTROFORESE (DNA fingerprinting)

- DNAs sateacutelites satildeo sequecircncias no DNA que se repetem sucessivamente e natildeoparecem codificar proteiacutenas essenciais

- Possuem a capacidade de ldquosaltarrdquo ou de se copiarem para outros locais dogenoma com grande frequecircncia ao longo das geraccedilotildees

- Longas repeticcedilotildees destas sequecircncias estatildeo espalhadas por todo o genoma humano(gt30) ocupando regiotildees de tamanhos variaacuteveis Mesmo no interior de introtildeesde genes

Verde minissateacutelite Alu

DNA sateacutelitemarcadores de variabilidade geneacutetica

- Tamanho ~ 300 pb- Distribuiacutedo por todo o genoma nos primatas- 500-2000 coacutepias no genoma humano (alguns inseridos nos uacuteltimos mil anos)

Uma coacutepia de Alu denominada TPA-25 encontra-se com frequecircncia num dos introtildeesde um alelo do gene ldquotissue plasminogene activactorrdquo (TPA)

Alu TPA-25

intratildeoexatildeo exatildeo

Gene TPA (s Alu)

Gene TPA (c Alu)

Para detectar a sua presenccedila vamos amplificar (PCR) este intratildeo do gene TPA Secontiver o TPA-25 os fragmentos de DNA seratildeo mais longos (400pb) caso contraacuterioseratildeo mais curtos (100 pb)

primer

primer

primer

primer

Elemento Alu

100pb

200pb

300pb

400pb

500pb

600pb

700pb

800pb

900pb

Homozigoacutetico parapresenccedila de TPA-25

Heterozigoacutetico

Homozigoacutetico para ausecircncia de TPA-25

Marcador de peso molecular

Marcador de peso molecular -conjunto de fragmentos de pesomolecular conhecido que servemde termo de comparaccedilatildeo emrelaccedilatildeo agrave amostra Assim eacutepossiacutevel estimar o tamanho dosfragmentos de DNA a analisarcomparando a distacircncia por elespercorrida com a percorrida pelomarcador no gel de agarose

Esta teacutecnica permite identificar a informaccedilatildeo herdada do pai e da matildee e distinguir indiviacuteduos como na cena de um crime Assim seraacute necessaacuterio utilizar natildeo um mas vaacuterios marcadores geneacuteticos utilizando uma abordagem semelhante a esta para cada um deles

15 marcadores geneacuteticos STR (short tandem repeat) recomendados pelo Grupo Espanhol e Portuguecircs da SociedadeInternacional de Geneacutetica Forense (GEP-ISFG)

Genoacutetipos possiacuteveis para a presenccedila ou ausecircncia do

Alu TPA-25

Em indiviacuteduos natildeo-aparentados o nuacutemero derepeticcedilotildees das regiotildees de sateacutelites eacute demasiadodiferente para que o padratildeo das vaacuterias regiotildees sejasemelhante

O padratildeo transmite-se de pais para filhos masnunca eacute igual entre irmatildeos Apenas geacutemeosverdadeiros tecircm padrotildees de bandas iguais

DNA fingerprinting numa mesma famiacutelia

Materiais- Micropipeta de

- 100-1000 microlitro+pontas

- Micropipeta de

10-100 microlitros+pontas- Micropipeta de 05-10 microlitros + pontas

- Tubos de 15 ml

- Tubos de PCR de 05 ml- Termociclador

Reagentes - DNA genoacutemico

- Oligonucleoacutetidos (primers)

(directo e inverso)

- dNTPrsquos (25mM cada um)

- Taq DNA polimerase

- Tampatildeo Taq (10x)

- Magneacutesio

Programa de amplificaccedilatildeoApoacutes a escolha dos primers e do caacutelculo do valor de Tm os alunos teratildeo que

elaborar um programa de amplificaccedilatildeo sabendo que

Tm = 3 x (G + C) + 2 x (A + T)

Sequecircncias

primer directo 5rsquo-GTAAGAGTTCCGTAACAGGACAGCT-3rsquo

primer inverso 5rsquo-CCCCACCCTAGGAGAACTTCTCTTT-3

Tm do primer directo =

Tm do primer inverso =

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- O programa de amplificaccedilatildeo a usar tem a seguinte estrutura

bull 94ordmC ndash 4min ndash Desnaturaccedilatildeo

bull 94ordmC ndash 30seg ndash Desnaturaccedilatildeo

bull Tm ordmC ndash 30seg ndash Hibridaccedilatildeo

bull 72ordmC ndash30seg ndash Amplificaccedilatildeo (1minkb) - Ciclos de amplificaccedilatildeo (25-40)

bull 72ordmC ndash 5-7min ndash Extensatildeo final

- Preparaccedilatildeo do DNA a partir de amostras de cabelo

1 Remover um cabelo com foliacuteculo

2 Inserir a foliacuteculo (ELIMINAR o resto do cabelo) num tubo de 15ml

3 Incubar a foliacuteculo em 100μl de tampatildeo de digestatildeo (contendo ~6μg de

proteinase K) durante 1 hora a 55deg C seguido de 10 minutos a 95deg C

4 Usar 3μl desta soluccedilatildeo como amostra genoacutemica

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- Procedimento da reacccedilatildeo de PCR

Misturar num tubo de PCR 50μl por reacccedilatildeo

- H2O qb 50μl

- DNA ~250ng

- primer directo 25pmol

- primer inverso 25pmol

- Tampatildeo Taq (10x) 5μl

- Mistura dos 4dNTPs 25mM cada 1μl

- Taq polimerase 1 unidade

NOTA O DNA eacute sempre o uacuteltimo a ser adicionado de modo a evitar contaminaccedilotildees

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

ELECTROFORESE (DNA fingerprint)

- Quando sujeitos a um campo eleacutectrico os aacutecidos nucleicos migram em

direcccedilatildeo ao poacutelo positivo uma vez que apresentam carga negativa a pH

neutro

- Eacute uma teacutecnica que eacute utilizada para separar moleacuteculas de diferentes tamanhos

e cargas eleacutectricas a maior parte das vezes de fragmentos de DNA RNA ou

proteiacutenas

- Durante a electroforese em gel de agarose os fragmentos moleculares

migram atraveacutes de um gel quando exposto a um campo eleacutectrico

- A agarose funciona como uma rede cujos poros deixam passar mais

facilmente as moleacuteculas mais pequenas

Materiais - Erlenmeyer de 250ml

- Espaacutetula

- Balanccedila

- Microondas

- Tina de electroforese

- Fonte de electroforese

- Micropipetas P20 e P100

- Pontas para micropipeta amarelas

- Microtubos

- Transiluminador de UV

Reagentes- Tampatildeo TAE (soluccedilatildeo 50x trisbase242g aacutecido

aceacutetico glacial 571ml EDTA 05M pH 80

100ml aacutegua desionizada qb 1000ml)

- Aacutegua- ultra-pura

- Tampatildeo de amostra (soluccedilatildeo 6x azul de

bromofenol 025 pv xileno de cianol FF

025 pv glicerol 30 pv)

- Brometo de etiacutedeo 05μgml

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo do gel de agarose

1 - Preparar uma soluccedilatildeo de agarose em tampatildeo TAE com concentraccedilatildeo final de 15 (pv)

Aquecer a mistura no microondas com agitaccedilatildeo frequente ateacute toda a agarose se ter

dissolvido

2 - Colocar o tabuleiro da tina de electroforese no respectivo suporte de preparaccedilatildeo do gel ou

na sua falta selar com fita adesiva de autoclave

3 - Colocar o pente em posiccedilatildeo conveniente no tabuleiro para um correcto posicionamento

dos poccedilos distacircncia agrave extremidade e agrave base do gel

4 - Verter a agarose no tabuleiro ateacute uma altura de ~5mm Eliminar bolhas de ar que se

tenham formado aspirando com uma micropipeta e deixar solidificar agrave temperatura

ambiente

5 - Quando o gel se tiver formado retirar lentamente o pente para natildeo danificar os poccedilos

colocar o tabuleiro na tina de electroforese de modo a que os poccedilos estejam do lado do

eleacutectrodo negativo e adicionar tampatildeo TAE ateacute ~1mm acima do gel

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras

1 Para cada amostra misturar num microtubo 100-500ng de DNA 4μl de tampatildeo de

amostra (5x conc) e aacutegua ultra-pura qb 20μl

2 Aplicar as amostras nos respectivos poccedilos enchendo lentamente cada poccedilo com uma

micropipeta Natildeo deixar extravasar a amostra do poccedilo para natildeo contaminar os poccedilos

vizinhos

3 Colocar a tampa da tina Verificar que as amostras estatildeo colocadas do lado do poacutelo

negativo (caacutetodo) e que a migraccedilatildeo seraacute no sentido do poacutelo positivo (aacutenodo)

4 Ligar os cabos agrave fonte de electricidade Ligar a fonte e regular para uma voltagem de 1-

5Vcm (distacircncia medida entre os eleacutectrodos) Verificar se haacute desprendimento de bolhas

dos eleacutectrodos devido agrave electroacutelise e se passados alguns minutos o azul de bromofenol jaacute

comeccedilou a migrar no sentido correcto

5 Apoacutes migraccedilatildeo julgada conveniente (por avaliaccedilatildeo da posiccedilatildeo do azul de bromofenol a

sensivelmente 34 do comprimento do gel) desligar a corrente eleacutectrica na fonte desligar

os cabos e retirar a tampa da tina Retirar o gel cuidadosamente para natildeo partir e coraacute-lo

em banho numa soluccedilatildeo de brometo de etiacutedeo 05μgml durante 30-45 min agrave temperatura

ambiente

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras (cont)

O brometo de etiacutedeo eacute um agente mutageacutenico potente usar sempre luvas e colocar em

recipiente proacuteprio todo o material que tenha entrado em contacto com este corante

6 - Examinar o gel agrave radiaccedilatildeo ultra-violeta e fotografar para arquivar

(As radiaccedilotildees UV satildeo extremamente perigosas particularmente para os olhos provocando lesotildees na

retina Evitar qualquer exposiccedilatildeo dos olhos a estas radiaccedilotildees Usar sempre oacuteculos protectores ou

maacutescaras de material opaco aos UV)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Imagem obtida atraveacutes do transiluminador de UV (Alu-TPA-25)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Teacutecnica do PCRhttpnobelprizeorgeducational_gameschemistrypcrgameindexhtml

DNA ndash dupla cadeiahttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinedna_double_helix

Coacutedigo geneacuteticohttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinegene-code

Alguns sites com animaccedilotildees

-httpwwwcienticcomportalindexphpview=articleampcatid=423Amateria

l-geneticoampid=663Apcr-e-electroforese-em-gelampoption=com_contentampItemid=112

- httpwwwipatimupptdefault-pthtm

- httpwwwlaboratorioabertoptiniciophp

- httptranslategooglepttranslatehl=pt-PTamplangpair=en7Cptampu=httpscientificteachingwiscedumaterialsmolecularPhillipsRobertsonPCRhtm

Alguns sites com informaccedilotildees

Bibliografia

- Documentaccedilatildeo Gemoleculargmailcom

bull 2009_Apresentaccedilatildeo -P12_Teacuteenicas de Eng Genet P1bull Compilaccedilatildeo de Protocolos

- www youtubecomwatchv=dxTeDu5_eN8 - ldquoPromo Investigation Discovery launches in the UK on Sky 551rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=B5dVik3VTtcampfeature=related -ldquo Polymerase chain reaction (PCR)rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=qMxQ-65qYDk - ldquo Gel Electrophoresisrdquo

-wwwodnavaiaescolaorg

-httpwwwrocheptportugalindexcfmprodutosequipamentos-de-diagnosticoproductsmolecular-diagintro-pcr

-httpenwikipediaorgwikiPolymerase_chain_reactionhttpwwwcrbm1govbrbio65artigocien_65asp

- wwwgep-isfgorgISFGPortuguesportadaphp

-httpwwwdbbmfiocruzbrhelpdeskmbiologyTE9cnicas20BE1sicas20de20Biologia20Molecular20finalpdf

Page 17: Dna invest criminal-pcr-electroforese(dn-afingerprint)

Aplica-se em situaccedilotildees onde a quantidade de DNA disponiacutevel eacute reduzida

Alguns exemplos hellip

PCR e suas aplicaccedilotildees

1 ndash Medicina forense(pequenas amostras de DNA retiradas da cena de um crime como pedaccedilos de cabelo gotas de sangue ou saliva pedaccedilos de pele ou ateacute mesmo a minuacutescula quantidade de DNA deixada numa impressatildeo digital) satildeo amplificadas para serem analisadas pelo meacutetodo de DNA fingerprinting)

2 - Detecccedilatildeo de patogenes

3 - Sexagem de organismos

4 - Anaacutelise de populaccedilotildees

5 - Clonagem do DNA

6 - Anaacutelise de expressatildeo de genes e proteiacutenas

7 - Organismos geneticamente modificados

Passo 1Separaccedilatildeo das duas cadeias de uma moleacutecula de DNA

bullAs moleacuteculas de DNA de dupla cadeia satildeo aquecidas a 95degC(processo que desnaturaldquo ou separa a cadeia dupla ao cortar as ligaccedilotildeeshidrogeacutenio entre as bases azotadas dos nucleoacutetidos que as constituem separandoas duas cadeias simples)

bull As cadeias simples satildeo os ldquotemplatesrdquo (moldes) para as novas cadeias de DNA

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Existem basicamente 3 passos na PCR (satildeo repetidos vaacuterias vezes)

Passo 2Ligaccedilatildeo de cada um dos primers de cadeia uacutenica agraves sequecircncias que lhes satildeo complementares existentes em cada uma das cadeias da moleacutecula de DNA molde

- Um primer eacute um pequeno fragmento de DNA (agrave volta de 20 nucleoacutetidos) que se liga por complementaridade agrave cadeia de DNA molde (efectuada a 55ordmC)

- A Taq polimerase para comeccedilar a construir a nova cadeia de DNA tem que se ligar a um fragmento de cadeia dupla que possua uma extremidade 3rsquo-OH livre

- Os cientistas usam primers especiacuteficos que iratildeo ligar-se a sequecircncias que flanqueiam a porccedilatildeo de DNA que lhes interessa amplificar A temperatura utilizada eacute geralmente de 55degC e o processo dura entre 30-60 segundos

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Passo 3Polimerizaccedilatildeo de uma nova cadeia a partir dos primers emparelhados pela Taq polimerase com a inserccedilatildeo progressiva de novos nucleoacutetidoscomplementares agrave cadeia molde levando agrave construccedilatildeo de novas cadeias de DNA

- Extensatildeo Durante este passo do ciclo a Taq polimerase vai fazer a extensatildeo dos primers a partir da extremidade 3rsquoOH livre colocando novos nucleoacutetidos sequencialmente complementares agrave cadeia molde A Taq polimerase trabalha a temperaturas entre 72-75degC

- Os quatro nucleoacutetidos foram previamente adicionados agrave mistura da reacccedilatildeo de forma que a Taq tenha agrave sua disposiccedilatildeo os elementos necessaacuterios para construir a nova cadeia

complementar agrave cadeia molde

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Consiste na migraccedilatildeo de moleacuteculas carregadas electricamente que ocorre quando as mesmas satildeo dissolvidas ou suspensas num gel atraveacutes da aplicaccedilatildeo de uma corrente eleacutectrica

ELECTROFORESE (DNA fingerprinting)

- DNAs sateacutelites satildeo sequecircncias no DNA que se repetem sucessivamente e natildeoparecem codificar proteiacutenas essenciais

- Possuem a capacidade de ldquosaltarrdquo ou de se copiarem para outros locais dogenoma com grande frequecircncia ao longo das geraccedilotildees

- Longas repeticcedilotildees destas sequecircncias estatildeo espalhadas por todo o genoma humano(gt30) ocupando regiotildees de tamanhos variaacuteveis Mesmo no interior de introtildeesde genes

Verde minissateacutelite Alu

DNA sateacutelitemarcadores de variabilidade geneacutetica

- Tamanho ~ 300 pb- Distribuiacutedo por todo o genoma nos primatas- 500-2000 coacutepias no genoma humano (alguns inseridos nos uacuteltimos mil anos)

Uma coacutepia de Alu denominada TPA-25 encontra-se com frequecircncia num dos introtildeesde um alelo do gene ldquotissue plasminogene activactorrdquo (TPA)

Alu TPA-25

intratildeoexatildeo exatildeo

Gene TPA (s Alu)

Gene TPA (c Alu)

Para detectar a sua presenccedila vamos amplificar (PCR) este intratildeo do gene TPA Secontiver o TPA-25 os fragmentos de DNA seratildeo mais longos (400pb) caso contraacuterioseratildeo mais curtos (100 pb)

primer

primer

primer

primer

Elemento Alu

100pb

200pb

300pb

400pb

500pb

600pb

700pb

800pb

900pb

Homozigoacutetico parapresenccedila de TPA-25

Heterozigoacutetico

Homozigoacutetico para ausecircncia de TPA-25

Marcador de peso molecular

Marcador de peso molecular -conjunto de fragmentos de pesomolecular conhecido que servemde termo de comparaccedilatildeo emrelaccedilatildeo agrave amostra Assim eacutepossiacutevel estimar o tamanho dosfragmentos de DNA a analisarcomparando a distacircncia por elespercorrida com a percorrida pelomarcador no gel de agarose

Esta teacutecnica permite identificar a informaccedilatildeo herdada do pai e da matildee e distinguir indiviacuteduos como na cena de um crime Assim seraacute necessaacuterio utilizar natildeo um mas vaacuterios marcadores geneacuteticos utilizando uma abordagem semelhante a esta para cada um deles

15 marcadores geneacuteticos STR (short tandem repeat) recomendados pelo Grupo Espanhol e Portuguecircs da SociedadeInternacional de Geneacutetica Forense (GEP-ISFG)

Genoacutetipos possiacuteveis para a presenccedila ou ausecircncia do

Alu TPA-25

Em indiviacuteduos natildeo-aparentados o nuacutemero derepeticcedilotildees das regiotildees de sateacutelites eacute demasiadodiferente para que o padratildeo das vaacuterias regiotildees sejasemelhante

O padratildeo transmite-se de pais para filhos masnunca eacute igual entre irmatildeos Apenas geacutemeosverdadeiros tecircm padrotildees de bandas iguais

DNA fingerprinting numa mesma famiacutelia

Materiais- Micropipeta de

- 100-1000 microlitro+pontas

- Micropipeta de

10-100 microlitros+pontas- Micropipeta de 05-10 microlitros + pontas

- Tubos de 15 ml

- Tubos de PCR de 05 ml- Termociclador

Reagentes - DNA genoacutemico

- Oligonucleoacutetidos (primers)

(directo e inverso)

- dNTPrsquos (25mM cada um)

- Taq DNA polimerase

- Tampatildeo Taq (10x)

- Magneacutesio

Programa de amplificaccedilatildeoApoacutes a escolha dos primers e do caacutelculo do valor de Tm os alunos teratildeo que

elaborar um programa de amplificaccedilatildeo sabendo que

Tm = 3 x (G + C) + 2 x (A + T)

Sequecircncias

primer directo 5rsquo-GTAAGAGTTCCGTAACAGGACAGCT-3rsquo

primer inverso 5rsquo-CCCCACCCTAGGAGAACTTCTCTTT-3

Tm do primer directo =

Tm do primer inverso =

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- O programa de amplificaccedilatildeo a usar tem a seguinte estrutura

bull 94ordmC ndash 4min ndash Desnaturaccedilatildeo

bull 94ordmC ndash 30seg ndash Desnaturaccedilatildeo

bull Tm ordmC ndash 30seg ndash Hibridaccedilatildeo

bull 72ordmC ndash30seg ndash Amplificaccedilatildeo (1minkb) - Ciclos de amplificaccedilatildeo (25-40)

bull 72ordmC ndash 5-7min ndash Extensatildeo final

- Preparaccedilatildeo do DNA a partir de amostras de cabelo

1 Remover um cabelo com foliacuteculo

2 Inserir a foliacuteculo (ELIMINAR o resto do cabelo) num tubo de 15ml

3 Incubar a foliacuteculo em 100μl de tampatildeo de digestatildeo (contendo ~6μg de

proteinase K) durante 1 hora a 55deg C seguido de 10 minutos a 95deg C

4 Usar 3μl desta soluccedilatildeo como amostra genoacutemica

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- Procedimento da reacccedilatildeo de PCR

Misturar num tubo de PCR 50μl por reacccedilatildeo

- H2O qb 50μl

- DNA ~250ng

- primer directo 25pmol

- primer inverso 25pmol

- Tampatildeo Taq (10x) 5μl

- Mistura dos 4dNTPs 25mM cada 1μl

- Taq polimerase 1 unidade

NOTA O DNA eacute sempre o uacuteltimo a ser adicionado de modo a evitar contaminaccedilotildees

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

ELECTROFORESE (DNA fingerprint)

- Quando sujeitos a um campo eleacutectrico os aacutecidos nucleicos migram em

direcccedilatildeo ao poacutelo positivo uma vez que apresentam carga negativa a pH

neutro

- Eacute uma teacutecnica que eacute utilizada para separar moleacuteculas de diferentes tamanhos

e cargas eleacutectricas a maior parte das vezes de fragmentos de DNA RNA ou

proteiacutenas

- Durante a electroforese em gel de agarose os fragmentos moleculares

migram atraveacutes de um gel quando exposto a um campo eleacutectrico

- A agarose funciona como uma rede cujos poros deixam passar mais

facilmente as moleacuteculas mais pequenas

Materiais - Erlenmeyer de 250ml

- Espaacutetula

- Balanccedila

- Microondas

- Tina de electroforese

- Fonte de electroforese

- Micropipetas P20 e P100

- Pontas para micropipeta amarelas

- Microtubos

- Transiluminador de UV

Reagentes- Tampatildeo TAE (soluccedilatildeo 50x trisbase242g aacutecido

aceacutetico glacial 571ml EDTA 05M pH 80

100ml aacutegua desionizada qb 1000ml)

- Aacutegua- ultra-pura

- Tampatildeo de amostra (soluccedilatildeo 6x azul de

bromofenol 025 pv xileno de cianol FF

025 pv glicerol 30 pv)

- Brometo de etiacutedeo 05μgml

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo do gel de agarose

1 - Preparar uma soluccedilatildeo de agarose em tampatildeo TAE com concentraccedilatildeo final de 15 (pv)

Aquecer a mistura no microondas com agitaccedilatildeo frequente ateacute toda a agarose se ter

dissolvido

2 - Colocar o tabuleiro da tina de electroforese no respectivo suporte de preparaccedilatildeo do gel ou

na sua falta selar com fita adesiva de autoclave

3 - Colocar o pente em posiccedilatildeo conveniente no tabuleiro para um correcto posicionamento

dos poccedilos distacircncia agrave extremidade e agrave base do gel

4 - Verter a agarose no tabuleiro ateacute uma altura de ~5mm Eliminar bolhas de ar que se

tenham formado aspirando com uma micropipeta e deixar solidificar agrave temperatura

ambiente

5 - Quando o gel se tiver formado retirar lentamente o pente para natildeo danificar os poccedilos

colocar o tabuleiro na tina de electroforese de modo a que os poccedilos estejam do lado do

eleacutectrodo negativo e adicionar tampatildeo TAE ateacute ~1mm acima do gel

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras

1 Para cada amostra misturar num microtubo 100-500ng de DNA 4μl de tampatildeo de

amostra (5x conc) e aacutegua ultra-pura qb 20μl

2 Aplicar as amostras nos respectivos poccedilos enchendo lentamente cada poccedilo com uma

micropipeta Natildeo deixar extravasar a amostra do poccedilo para natildeo contaminar os poccedilos

vizinhos

3 Colocar a tampa da tina Verificar que as amostras estatildeo colocadas do lado do poacutelo

negativo (caacutetodo) e que a migraccedilatildeo seraacute no sentido do poacutelo positivo (aacutenodo)

4 Ligar os cabos agrave fonte de electricidade Ligar a fonte e regular para uma voltagem de 1-

5Vcm (distacircncia medida entre os eleacutectrodos) Verificar se haacute desprendimento de bolhas

dos eleacutectrodos devido agrave electroacutelise e se passados alguns minutos o azul de bromofenol jaacute

comeccedilou a migrar no sentido correcto

5 Apoacutes migraccedilatildeo julgada conveniente (por avaliaccedilatildeo da posiccedilatildeo do azul de bromofenol a

sensivelmente 34 do comprimento do gel) desligar a corrente eleacutectrica na fonte desligar

os cabos e retirar a tampa da tina Retirar o gel cuidadosamente para natildeo partir e coraacute-lo

em banho numa soluccedilatildeo de brometo de etiacutedeo 05μgml durante 30-45 min agrave temperatura

ambiente

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras (cont)

O brometo de etiacutedeo eacute um agente mutageacutenico potente usar sempre luvas e colocar em

recipiente proacuteprio todo o material que tenha entrado em contacto com este corante

6 - Examinar o gel agrave radiaccedilatildeo ultra-violeta e fotografar para arquivar

(As radiaccedilotildees UV satildeo extremamente perigosas particularmente para os olhos provocando lesotildees na

retina Evitar qualquer exposiccedilatildeo dos olhos a estas radiaccedilotildees Usar sempre oacuteculos protectores ou

maacutescaras de material opaco aos UV)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Imagem obtida atraveacutes do transiluminador de UV (Alu-TPA-25)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Teacutecnica do PCRhttpnobelprizeorgeducational_gameschemistrypcrgameindexhtml

DNA ndash dupla cadeiahttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinedna_double_helix

Coacutedigo geneacuteticohttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinegene-code

Alguns sites com animaccedilotildees

-httpwwwcienticcomportalindexphpview=articleampcatid=423Amateria

l-geneticoampid=663Apcr-e-electroforese-em-gelampoption=com_contentampItemid=112

- httpwwwipatimupptdefault-pthtm

- httpwwwlaboratorioabertoptiniciophp

- httptranslategooglepttranslatehl=pt-PTamplangpair=en7Cptampu=httpscientificteachingwiscedumaterialsmolecularPhillipsRobertsonPCRhtm

Alguns sites com informaccedilotildees

Bibliografia

- Documentaccedilatildeo Gemoleculargmailcom

bull 2009_Apresentaccedilatildeo -P12_Teacuteenicas de Eng Genet P1bull Compilaccedilatildeo de Protocolos

- www youtubecomwatchv=dxTeDu5_eN8 - ldquoPromo Investigation Discovery launches in the UK on Sky 551rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=B5dVik3VTtcampfeature=related -ldquo Polymerase chain reaction (PCR)rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=qMxQ-65qYDk - ldquo Gel Electrophoresisrdquo

-wwwodnavaiaescolaorg

-httpwwwrocheptportugalindexcfmprodutosequipamentos-de-diagnosticoproductsmolecular-diagintro-pcr

-httpenwikipediaorgwikiPolymerase_chain_reactionhttpwwwcrbm1govbrbio65artigocien_65asp

- wwwgep-isfgorgISFGPortuguesportadaphp

-httpwwwdbbmfiocruzbrhelpdeskmbiologyTE9cnicas20BE1sicas20de20Biologia20Molecular20finalpdf

Page 18: Dna invest criminal-pcr-electroforese(dn-afingerprint)

Passo 1Separaccedilatildeo das duas cadeias de uma moleacutecula de DNA

bullAs moleacuteculas de DNA de dupla cadeia satildeo aquecidas a 95degC(processo que desnaturaldquo ou separa a cadeia dupla ao cortar as ligaccedilotildeeshidrogeacutenio entre as bases azotadas dos nucleoacutetidos que as constituem separandoas duas cadeias simples)

bull As cadeias simples satildeo os ldquotemplatesrdquo (moldes) para as novas cadeias de DNA

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Existem basicamente 3 passos na PCR (satildeo repetidos vaacuterias vezes)

Passo 2Ligaccedilatildeo de cada um dos primers de cadeia uacutenica agraves sequecircncias que lhes satildeo complementares existentes em cada uma das cadeias da moleacutecula de DNA molde

- Um primer eacute um pequeno fragmento de DNA (agrave volta de 20 nucleoacutetidos) que se liga por complementaridade agrave cadeia de DNA molde (efectuada a 55ordmC)

- A Taq polimerase para comeccedilar a construir a nova cadeia de DNA tem que se ligar a um fragmento de cadeia dupla que possua uma extremidade 3rsquo-OH livre

- Os cientistas usam primers especiacuteficos que iratildeo ligar-se a sequecircncias que flanqueiam a porccedilatildeo de DNA que lhes interessa amplificar A temperatura utilizada eacute geralmente de 55degC e o processo dura entre 30-60 segundos

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Passo 3Polimerizaccedilatildeo de uma nova cadeia a partir dos primers emparelhados pela Taq polimerase com a inserccedilatildeo progressiva de novos nucleoacutetidoscomplementares agrave cadeia molde levando agrave construccedilatildeo de novas cadeias de DNA

- Extensatildeo Durante este passo do ciclo a Taq polimerase vai fazer a extensatildeo dos primers a partir da extremidade 3rsquoOH livre colocando novos nucleoacutetidos sequencialmente complementares agrave cadeia molde A Taq polimerase trabalha a temperaturas entre 72-75degC

- Os quatro nucleoacutetidos foram previamente adicionados agrave mistura da reacccedilatildeo de forma que a Taq tenha agrave sua disposiccedilatildeo os elementos necessaacuterios para construir a nova cadeia

complementar agrave cadeia molde

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Consiste na migraccedilatildeo de moleacuteculas carregadas electricamente que ocorre quando as mesmas satildeo dissolvidas ou suspensas num gel atraveacutes da aplicaccedilatildeo de uma corrente eleacutectrica

ELECTROFORESE (DNA fingerprinting)

- DNAs sateacutelites satildeo sequecircncias no DNA que se repetem sucessivamente e natildeoparecem codificar proteiacutenas essenciais

- Possuem a capacidade de ldquosaltarrdquo ou de se copiarem para outros locais dogenoma com grande frequecircncia ao longo das geraccedilotildees

- Longas repeticcedilotildees destas sequecircncias estatildeo espalhadas por todo o genoma humano(gt30) ocupando regiotildees de tamanhos variaacuteveis Mesmo no interior de introtildeesde genes

Verde minissateacutelite Alu

DNA sateacutelitemarcadores de variabilidade geneacutetica

- Tamanho ~ 300 pb- Distribuiacutedo por todo o genoma nos primatas- 500-2000 coacutepias no genoma humano (alguns inseridos nos uacuteltimos mil anos)

Uma coacutepia de Alu denominada TPA-25 encontra-se com frequecircncia num dos introtildeesde um alelo do gene ldquotissue plasminogene activactorrdquo (TPA)

Alu TPA-25

intratildeoexatildeo exatildeo

Gene TPA (s Alu)

Gene TPA (c Alu)

Para detectar a sua presenccedila vamos amplificar (PCR) este intratildeo do gene TPA Secontiver o TPA-25 os fragmentos de DNA seratildeo mais longos (400pb) caso contraacuterioseratildeo mais curtos (100 pb)

primer

primer

primer

primer

Elemento Alu

100pb

200pb

300pb

400pb

500pb

600pb

700pb

800pb

900pb

Homozigoacutetico parapresenccedila de TPA-25

Heterozigoacutetico

Homozigoacutetico para ausecircncia de TPA-25

Marcador de peso molecular

Marcador de peso molecular -conjunto de fragmentos de pesomolecular conhecido que servemde termo de comparaccedilatildeo emrelaccedilatildeo agrave amostra Assim eacutepossiacutevel estimar o tamanho dosfragmentos de DNA a analisarcomparando a distacircncia por elespercorrida com a percorrida pelomarcador no gel de agarose

Esta teacutecnica permite identificar a informaccedilatildeo herdada do pai e da matildee e distinguir indiviacuteduos como na cena de um crime Assim seraacute necessaacuterio utilizar natildeo um mas vaacuterios marcadores geneacuteticos utilizando uma abordagem semelhante a esta para cada um deles

15 marcadores geneacuteticos STR (short tandem repeat) recomendados pelo Grupo Espanhol e Portuguecircs da SociedadeInternacional de Geneacutetica Forense (GEP-ISFG)

Genoacutetipos possiacuteveis para a presenccedila ou ausecircncia do

Alu TPA-25

Em indiviacuteduos natildeo-aparentados o nuacutemero derepeticcedilotildees das regiotildees de sateacutelites eacute demasiadodiferente para que o padratildeo das vaacuterias regiotildees sejasemelhante

O padratildeo transmite-se de pais para filhos masnunca eacute igual entre irmatildeos Apenas geacutemeosverdadeiros tecircm padrotildees de bandas iguais

DNA fingerprinting numa mesma famiacutelia

Materiais- Micropipeta de

- 100-1000 microlitro+pontas

- Micropipeta de

10-100 microlitros+pontas- Micropipeta de 05-10 microlitros + pontas

- Tubos de 15 ml

- Tubos de PCR de 05 ml- Termociclador

Reagentes - DNA genoacutemico

- Oligonucleoacutetidos (primers)

(directo e inverso)

- dNTPrsquos (25mM cada um)

- Taq DNA polimerase

- Tampatildeo Taq (10x)

- Magneacutesio

Programa de amplificaccedilatildeoApoacutes a escolha dos primers e do caacutelculo do valor de Tm os alunos teratildeo que

elaborar um programa de amplificaccedilatildeo sabendo que

Tm = 3 x (G + C) + 2 x (A + T)

Sequecircncias

primer directo 5rsquo-GTAAGAGTTCCGTAACAGGACAGCT-3rsquo

primer inverso 5rsquo-CCCCACCCTAGGAGAACTTCTCTTT-3

Tm do primer directo =

Tm do primer inverso =

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- O programa de amplificaccedilatildeo a usar tem a seguinte estrutura

bull 94ordmC ndash 4min ndash Desnaturaccedilatildeo

bull 94ordmC ndash 30seg ndash Desnaturaccedilatildeo

bull Tm ordmC ndash 30seg ndash Hibridaccedilatildeo

bull 72ordmC ndash30seg ndash Amplificaccedilatildeo (1minkb) - Ciclos de amplificaccedilatildeo (25-40)

bull 72ordmC ndash 5-7min ndash Extensatildeo final

- Preparaccedilatildeo do DNA a partir de amostras de cabelo

1 Remover um cabelo com foliacuteculo

2 Inserir a foliacuteculo (ELIMINAR o resto do cabelo) num tubo de 15ml

3 Incubar a foliacuteculo em 100μl de tampatildeo de digestatildeo (contendo ~6μg de

proteinase K) durante 1 hora a 55deg C seguido de 10 minutos a 95deg C

4 Usar 3μl desta soluccedilatildeo como amostra genoacutemica

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- Procedimento da reacccedilatildeo de PCR

Misturar num tubo de PCR 50μl por reacccedilatildeo

- H2O qb 50μl

- DNA ~250ng

- primer directo 25pmol

- primer inverso 25pmol

- Tampatildeo Taq (10x) 5μl

- Mistura dos 4dNTPs 25mM cada 1μl

- Taq polimerase 1 unidade

NOTA O DNA eacute sempre o uacuteltimo a ser adicionado de modo a evitar contaminaccedilotildees

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

ELECTROFORESE (DNA fingerprint)

- Quando sujeitos a um campo eleacutectrico os aacutecidos nucleicos migram em

direcccedilatildeo ao poacutelo positivo uma vez que apresentam carga negativa a pH

neutro

- Eacute uma teacutecnica que eacute utilizada para separar moleacuteculas de diferentes tamanhos

e cargas eleacutectricas a maior parte das vezes de fragmentos de DNA RNA ou

proteiacutenas

- Durante a electroforese em gel de agarose os fragmentos moleculares

migram atraveacutes de um gel quando exposto a um campo eleacutectrico

- A agarose funciona como uma rede cujos poros deixam passar mais

facilmente as moleacuteculas mais pequenas

Materiais - Erlenmeyer de 250ml

- Espaacutetula

- Balanccedila

- Microondas

- Tina de electroforese

- Fonte de electroforese

- Micropipetas P20 e P100

- Pontas para micropipeta amarelas

- Microtubos

- Transiluminador de UV

Reagentes- Tampatildeo TAE (soluccedilatildeo 50x trisbase242g aacutecido

aceacutetico glacial 571ml EDTA 05M pH 80

100ml aacutegua desionizada qb 1000ml)

- Aacutegua- ultra-pura

- Tampatildeo de amostra (soluccedilatildeo 6x azul de

bromofenol 025 pv xileno de cianol FF

025 pv glicerol 30 pv)

- Brometo de etiacutedeo 05μgml

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo do gel de agarose

1 - Preparar uma soluccedilatildeo de agarose em tampatildeo TAE com concentraccedilatildeo final de 15 (pv)

Aquecer a mistura no microondas com agitaccedilatildeo frequente ateacute toda a agarose se ter

dissolvido

2 - Colocar o tabuleiro da tina de electroforese no respectivo suporte de preparaccedilatildeo do gel ou

na sua falta selar com fita adesiva de autoclave

3 - Colocar o pente em posiccedilatildeo conveniente no tabuleiro para um correcto posicionamento

dos poccedilos distacircncia agrave extremidade e agrave base do gel

4 - Verter a agarose no tabuleiro ateacute uma altura de ~5mm Eliminar bolhas de ar que se

tenham formado aspirando com uma micropipeta e deixar solidificar agrave temperatura

ambiente

5 - Quando o gel se tiver formado retirar lentamente o pente para natildeo danificar os poccedilos

colocar o tabuleiro na tina de electroforese de modo a que os poccedilos estejam do lado do

eleacutectrodo negativo e adicionar tampatildeo TAE ateacute ~1mm acima do gel

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras

1 Para cada amostra misturar num microtubo 100-500ng de DNA 4μl de tampatildeo de

amostra (5x conc) e aacutegua ultra-pura qb 20μl

2 Aplicar as amostras nos respectivos poccedilos enchendo lentamente cada poccedilo com uma

micropipeta Natildeo deixar extravasar a amostra do poccedilo para natildeo contaminar os poccedilos

vizinhos

3 Colocar a tampa da tina Verificar que as amostras estatildeo colocadas do lado do poacutelo

negativo (caacutetodo) e que a migraccedilatildeo seraacute no sentido do poacutelo positivo (aacutenodo)

4 Ligar os cabos agrave fonte de electricidade Ligar a fonte e regular para uma voltagem de 1-

5Vcm (distacircncia medida entre os eleacutectrodos) Verificar se haacute desprendimento de bolhas

dos eleacutectrodos devido agrave electroacutelise e se passados alguns minutos o azul de bromofenol jaacute

comeccedilou a migrar no sentido correcto

5 Apoacutes migraccedilatildeo julgada conveniente (por avaliaccedilatildeo da posiccedilatildeo do azul de bromofenol a

sensivelmente 34 do comprimento do gel) desligar a corrente eleacutectrica na fonte desligar

os cabos e retirar a tampa da tina Retirar o gel cuidadosamente para natildeo partir e coraacute-lo

em banho numa soluccedilatildeo de brometo de etiacutedeo 05μgml durante 30-45 min agrave temperatura

ambiente

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras (cont)

O brometo de etiacutedeo eacute um agente mutageacutenico potente usar sempre luvas e colocar em

recipiente proacuteprio todo o material que tenha entrado em contacto com este corante

6 - Examinar o gel agrave radiaccedilatildeo ultra-violeta e fotografar para arquivar

(As radiaccedilotildees UV satildeo extremamente perigosas particularmente para os olhos provocando lesotildees na

retina Evitar qualquer exposiccedilatildeo dos olhos a estas radiaccedilotildees Usar sempre oacuteculos protectores ou

maacutescaras de material opaco aos UV)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Imagem obtida atraveacutes do transiluminador de UV (Alu-TPA-25)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Teacutecnica do PCRhttpnobelprizeorgeducational_gameschemistrypcrgameindexhtml

DNA ndash dupla cadeiahttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinedna_double_helix

Coacutedigo geneacuteticohttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinegene-code

Alguns sites com animaccedilotildees

-httpwwwcienticcomportalindexphpview=articleampcatid=423Amateria

l-geneticoampid=663Apcr-e-electroforese-em-gelampoption=com_contentampItemid=112

- httpwwwipatimupptdefault-pthtm

- httpwwwlaboratorioabertoptiniciophp

- httptranslategooglepttranslatehl=pt-PTamplangpair=en7Cptampu=httpscientificteachingwiscedumaterialsmolecularPhillipsRobertsonPCRhtm

Alguns sites com informaccedilotildees

Bibliografia

- Documentaccedilatildeo Gemoleculargmailcom

bull 2009_Apresentaccedilatildeo -P12_Teacuteenicas de Eng Genet P1bull Compilaccedilatildeo de Protocolos

- www youtubecomwatchv=dxTeDu5_eN8 - ldquoPromo Investigation Discovery launches in the UK on Sky 551rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=B5dVik3VTtcampfeature=related -ldquo Polymerase chain reaction (PCR)rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=qMxQ-65qYDk - ldquo Gel Electrophoresisrdquo

-wwwodnavaiaescolaorg

-httpwwwrocheptportugalindexcfmprodutosequipamentos-de-diagnosticoproductsmolecular-diagintro-pcr

-httpenwikipediaorgwikiPolymerase_chain_reactionhttpwwwcrbm1govbrbio65artigocien_65asp

- wwwgep-isfgorgISFGPortuguesportadaphp

-httpwwwdbbmfiocruzbrhelpdeskmbiologyTE9cnicas20BE1sicas20de20Biologia20Molecular20finalpdf

Page 19: Dna invest criminal-pcr-electroforese(dn-afingerprint)

Passo 2Ligaccedilatildeo de cada um dos primers de cadeia uacutenica agraves sequecircncias que lhes satildeo complementares existentes em cada uma das cadeias da moleacutecula de DNA molde

- Um primer eacute um pequeno fragmento de DNA (agrave volta de 20 nucleoacutetidos) que se liga por complementaridade agrave cadeia de DNA molde (efectuada a 55ordmC)

- A Taq polimerase para comeccedilar a construir a nova cadeia de DNA tem que se ligar a um fragmento de cadeia dupla que possua uma extremidade 3rsquo-OH livre

- Os cientistas usam primers especiacuteficos que iratildeo ligar-se a sequecircncias que flanqueiam a porccedilatildeo de DNA que lhes interessa amplificar A temperatura utilizada eacute geralmente de 55degC e o processo dura entre 30-60 segundos

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Passo 3Polimerizaccedilatildeo de uma nova cadeia a partir dos primers emparelhados pela Taq polimerase com a inserccedilatildeo progressiva de novos nucleoacutetidoscomplementares agrave cadeia molde levando agrave construccedilatildeo de novas cadeias de DNA

- Extensatildeo Durante este passo do ciclo a Taq polimerase vai fazer a extensatildeo dos primers a partir da extremidade 3rsquoOH livre colocando novos nucleoacutetidos sequencialmente complementares agrave cadeia molde A Taq polimerase trabalha a temperaturas entre 72-75degC

- Os quatro nucleoacutetidos foram previamente adicionados agrave mistura da reacccedilatildeo de forma que a Taq tenha agrave sua disposiccedilatildeo os elementos necessaacuterios para construir a nova cadeia

complementar agrave cadeia molde

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Consiste na migraccedilatildeo de moleacuteculas carregadas electricamente que ocorre quando as mesmas satildeo dissolvidas ou suspensas num gel atraveacutes da aplicaccedilatildeo de uma corrente eleacutectrica

ELECTROFORESE (DNA fingerprinting)

- DNAs sateacutelites satildeo sequecircncias no DNA que se repetem sucessivamente e natildeoparecem codificar proteiacutenas essenciais

- Possuem a capacidade de ldquosaltarrdquo ou de se copiarem para outros locais dogenoma com grande frequecircncia ao longo das geraccedilotildees

- Longas repeticcedilotildees destas sequecircncias estatildeo espalhadas por todo o genoma humano(gt30) ocupando regiotildees de tamanhos variaacuteveis Mesmo no interior de introtildeesde genes

Verde minissateacutelite Alu

DNA sateacutelitemarcadores de variabilidade geneacutetica

- Tamanho ~ 300 pb- Distribuiacutedo por todo o genoma nos primatas- 500-2000 coacutepias no genoma humano (alguns inseridos nos uacuteltimos mil anos)

Uma coacutepia de Alu denominada TPA-25 encontra-se com frequecircncia num dos introtildeesde um alelo do gene ldquotissue plasminogene activactorrdquo (TPA)

Alu TPA-25

intratildeoexatildeo exatildeo

Gene TPA (s Alu)

Gene TPA (c Alu)

Para detectar a sua presenccedila vamos amplificar (PCR) este intratildeo do gene TPA Secontiver o TPA-25 os fragmentos de DNA seratildeo mais longos (400pb) caso contraacuterioseratildeo mais curtos (100 pb)

primer

primer

primer

primer

Elemento Alu

100pb

200pb

300pb

400pb

500pb

600pb

700pb

800pb

900pb

Homozigoacutetico parapresenccedila de TPA-25

Heterozigoacutetico

Homozigoacutetico para ausecircncia de TPA-25

Marcador de peso molecular

Marcador de peso molecular -conjunto de fragmentos de pesomolecular conhecido que servemde termo de comparaccedilatildeo emrelaccedilatildeo agrave amostra Assim eacutepossiacutevel estimar o tamanho dosfragmentos de DNA a analisarcomparando a distacircncia por elespercorrida com a percorrida pelomarcador no gel de agarose

Esta teacutecnica permite identificar a informaccedilatildeo herdada do pai e da matildee e distinguir indiviacuteduos como na cena de um crime Assim seraacute necessaacuterio utilizar natildeo um mas vaacuterios marcadores geneacuteticos utilizando uma abordagem semelhante a esta para cada um deles

15 marcadores geneacuteticos STR (short tandem repeat) recomendados pelo Grupo Espanhol e Portuguecircs da SociedadeInternacional de Geneacutetica Forense (GEP-ISFG)

Genoacutetipos possiacuteveis para a presenccedila ou ausecircncia do

Alu TPA-25

Em indiviacuteduos natildeo-aparentados o nuacutemero derepeticcedilotildees das regiotildees de sateacutelites eacute demasiadodiferente para que o padratildeo das vaacuterias regiotildees sejasemelhante

O padratildeo transmite-se de pais para filhos masnunca eacute igual entre irmatildeos Apenas geacutemeosverdadeiros tecircm padrotildees de bandas iguais

DNA fingerprinting numa mesma famiacutelia

Materiais- Micropipeta de

- 100-1000 microlitro+pontas

- Micropipeta de

10-100 microlitros+pontas- Micropipeta de 05-10 microlitros + pontas

- Tubos de 15 ml

- Tubos de PCR de 05 ml- Termociclador

Reagentes - DNA genoacutemico

- Oligonucleoacutetidos (primers)

(directo e inverso)

- dNTPrsquos (25mM cada um)

- Taq DNA polimerase

- Tampatildeo Taq (10x)

- Magneacutesio

Programa de amplificaccedilatildeoApoacutes a escolha dos primers e do caacutelculo do valor de Tm os alunos teratildeo que

elaborar um programa de amplificaccedilatildeo sabendo que

Tm = 3 x (G + C) + 2 x (A + T)

Sequecircncias

primer directo 5rsquo-GTAAGAGTTCCGTAACAGGACAGCT-3rsquo

primer inverso 5rsquo-CCCCACCCTAGGAGAACTTCTCTTT-3

Tm do primer directo =

Tm do primer inverso =

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- O programa de amplificaccedilatildeo a usar tem a seguinte estrutura

bull 94ordmC ndash 4min ndash Desnaturaccedilatildeo

bull 94ordmC ndash 30seg ndash Desnaturaccedilatildeo

bull Tm ordmC ndash 30seg ndash Hibridaccedilatildeo

bull 72ordmC ndash30seg ndash Amplificaccedilatildeo (1minkb) - Ciclos de amplificaccedilatildeo (25-40)

bull 72ordmC ndash 5-7min ndash Extensatildeo final

- Preparaccedilatildeo do DNA a partir de amostras de cabelo

1 Remover um cabelo com foliacuteculo

2 Inserir a foliacuteculo (ELIMINAR o resto do cabelo) num tubo de 15ml

3 Incubar a foliacuteculo em 100μl de tampatildeo de digestatildeo (contendo ~6μg de

proteinase K) durante 1 hora a 55deg C seguido de 10 minutos a 95deg C

4 Usar 3μl desta soluccedilatildeo como amostra genoacutemica

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- Procedimento da reacccedilatildeo de PCR

Misturar num tubo de PCR 50μl por reacccedilatildeo

- H2O qb 50μl

- DNA ~250ng

- primer directo 25pmol

- primer inverso 25pmol

- Tampatildeo Taq (10x) 5μl

- Mistura dos 4dNTPs 25mM cada 1μl

- Taq polimerase 1 unidade

NOTA O DNA eacute sempre o uacuteltimo a ser adicionado de modo a evitar contaminaccedilotildees

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

ELECTROFORESE (DNA fingerprint)

- Quando sujeitos a um campo eleacutectrico os aacutecidos nucleicos migram em

direcccedilatildeo ao poacutelo positivo uma vez que apresentam carga negativa a pH

neutro

- Eacute uma teacutecnica que eacute utilizada para separar moleacuteculas de diferentes tamanhos

e cargas eleacutectricas a maior parte das vezes de fragmentos de DNA RNA ou

proteiacutenas

- Durante a electroforese em gel de agarose os fragmentos moleculares

migram atraveacutes de um gel quando exposto a um campo eleacutectrico

- A agarose funciona como uma rede cujos poros deixam passar mais

facilmente as moleacuteculas mais pequenas

Materiais - Erlenmeyer de 250ml

- Espaacutetula

- Balanccedila

- Microondas

- Tina de electroforese

- Fonte de electroforese

- Micropipetas P20 e P100

- Pontas para micropipeta amarelas

- Microtubos

- Transiluminador de UV

Reagentes- Tampatildeo TAE (soluccedilatildeo 50x trisbase242g aacutecido

aceacutetico glacial 571ml EDTA 05M pH 80

100ml aacutegua desionizada qb 1000ml)

- Aacutegua- ultra-pura

- Tampatildeo de amostra (soluccedilatildeo 6x azul de

bromofenol 025 pv xileno de cianol FF

025 pv glicerol 30 pv)

- Brometo de etiacutedeo 05μgml

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo do gel de agarose

1 - Preparar uma soluccedilatildeo de agarose em tampatildeo TAE com concentraccedilatildeo final de 15 (pv)

Aquecer a mistura no microondas com agitaccedilatildeo frequente ateacute toda a agarose se ter

dissolvido

2 - Colocar o tabuleiro da tina de electroforese no respectivo suporte de preparaccedilatildeo do gel ou

na sua falta selar com fita adesiva de autoclave

3 - Colocar o pente em posiccedilatildeo conveniente no tabuleiro para um correcto posicionamento

dos poccedilos distacircncia agrave extremidade e agrave base do gel

4 - Verter a agarose no tabuleiro ateacute uma altura de ~5mm Eliminar bolhas de ar que se

tenham formado aspirando com uma micropipeta e deixar solidificar agrave temperatura

ambiente

5 - Quando o gel se tiver formado retirar lentamente o pente para natildeo danificar os poccedilos

colocar o tabuleiro na tina de electroforese de modo a que os poccedilos estejam do lado do

eleacutectrodo negativo e adicionar tampatildeo TAE ateacute ~1mm acima do gel

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras

1 Para cada amostra misturar num microtubo 100-500ng de DNA 4μl de tampatildeo de

amostra (5x conc) e aacutegua ultra-pura qb 20μl

2 Aplicar as amostras nos respectivos poccedilos enchendo lentamente cada poccedilo com uma

micropipeta Natildeo deixar extravasar a amostra do poccedilo para natildeo contaminar os poccedilos

vizinhos

3 Colocar a tampa da tina Verificar que as amostras estatildeo colocadas do lado do poacutelo

negativo (caacutetodo) e que a migraccedilatildeo seraacute no sentido do poacutelo positivo (aacutenodo)

4 Ligar os cabos agrave fonte de electricidade Ligar a fonte e regular para uma voltagem de 1-

5Vcm (distacircncia medida entre os eleacutectrodos) Verificar se haacute desprendimento de bolhas

dos eleacutectrodos devido agrave electroacutelise e se passados alguns minutos o azul de bromofenol jaacute

comeccedilou a migrar no sentido correcto

5 Apoacutes migraccedilatildeo julgada conveniente (por avaliaccedilatildeo da posiccedilatildeo do azul de bromofenol a

sensivelmente 34 do comprimento do gel) desligar a corrente eleacutectrica na fonte desligar

os cabos e retirar a tampa da tina Retirar o gel cuidadosamente para natildeo partir e coraacute-lo

em banho numa soluccedilatildeo de brometo de etiacutedeo 05μgml durante 30-45 min agrave temperatura

ambiente

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras (cont)

O brometo de etiacutedeo eacute um agente mutageacutenico potente usar sempre luvas e colocar em

recipiente proacuteprio todo o material que tenha entrado em contacto com este corante

6 - Examinar o gel agrave radiaccedilatildeo ultra-violeta e fotografar para arquivar

(As radiaccedilotildees UV satildeo extremamente perigosas particularmente para os olhos provocando lesotildees na

retina Evitar qualquer exposiccedilatildeo dos olhos a estas radiaccedilotildees Usar sempre oacuteculos protectores ou

maacutescaras de material opaco aos UV)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Imagem obtida atraveacutes do transiluminador de UV (Alu-TPA-25)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Teacutecnica do PCRhttpnobelprizeorgeducational_gameschemistrypcrgameindexhtml

DNA ndash dupla cadeiahttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinedna_double_helix

Coacutedigo geneacuteticohttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinegene-code

Alguns sites com animaccedilotildees

-httpwwwcienticcomportalindexphpview=articleampcatid=423Amateria

l-geneticoampid=663Apcr-e-electroforese-em-gelampoption=com_contentampItemid=112

- httpwwwipatimupptdefault-pthtm

- httpwwwlaboratorioabertoptiniciophp

- httptranslategooglepttranslatehl=pt-PTamplangpair=en7Cptampu=httpscientificteachingwiscedumaterialsmolecularPhillipsRobertsonPCRhtm

Alguns sites com informaccedilotildees

Bibliografia

- Documentaccedilatildeo Gemoleculargmailcom

bull 2009_Apresentaccedilatildeo -P12_Teacuteenicas de Eng Genet P1bull Compilaccedilatildeo de Protocolos

- www youtubecomwatchv=dxTeDu5_eN8 - ldquoPromo Investigation Discovery launches in the UK on Sky 551rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=B5dVik3VTtcampfeature=related -ldquo Polymerase chain reaction (PCR)rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=qMxQ-65qYDk - ldquo Gel Electrophoresisrdquo

-wwwodnavaiaescolaorg

-httpwwwrocheptportugalindexcfmprodutosequipamentos-de-diagnosticoproductsmolecular-diagintro-pcr

-httpenwikipediaorgwikiPolymerase_chain_reactionhttpwwwcrbm1govbrbio65artigocien_65asp

- wwwgep-isfgorgISFGPortuguesportadaphp

-httpwwwdbbmfiocruzbrhelpdeskmbiologyTE9cnicas20BE1sicas20de20Biologia20Molecular20finalpdf

Page 20: Dna invest criminal-pcr-electroforese(dn-afingerprint)

Passo 3Polimerizaccedilatildeo de uma nova cadeia a partir dos primers emparelhados pela Taq polimerase com a inserccedilatildeo progressiva de novos nucleoacutetidoscomplementares agrave cadeia molde levando agrave construccedilatildeo de novas cadeias de DNA

- Extensatildeo Durante este passo do ciclo a Taq polimerase vai fazer a extensatildeo dos primers a partir da extremidade 3rsquoOH livre colocando novos nucleoacutetidos sequencialmente complementares agrave cadeia molde A Taq polimerase trabalha a temperaturas entre 72-75degC

- Os quatro nucleoacutetidos foram previamente adicionados agrave mistura da reacccedilatildeo de forma que a Taq tenha agrave sua disposiccedilatildeo os elementos necessaacuterios para construir a nova cadeia

complementar agrave cadeia molde

Teacutecnica de PCR (Polimerase Chain Reaction)

Consiste na migraccedilatildeo de moleacuteculas carregadas electricamente que ocorre quando as mesmas satildeo dissolvidas ou suspensas num gel atraveacutes da aplicaccedilatildeo de uma corrente eleacutectrica

ELECTROFORESE (DNA fingerprinting)

- DNAs sateacutelites satildeo sequecircncias no DNA que se repetem sucessivamente e natildeoparecem codificar proteiacutenas essenciais

- Possuem a capacidade de ldquosaltarrdquo ou de se copiarem para outros locais dogenoma com grande frequecircncia ao longo das geraccedilotildees

- Longas repeticcedilotildees destas sequecircncias estatildeo espalhadas por todo o genoma humano(gt30) ocupando regiotildees de tamanhos variaacuteveis Mesmo no interior de introtildeesde genes

Verde minissateacutelite Alu

DNA sateacutelitemarcadores de variabilidade geneacutetica

- Tamanho ~ 300 pb- Distribuiacutedo por todo o genoma nos primatas- 500-2000 coacutepias no genoma humano (alguns inseridos nos uacuteltimos mil anos)

Uma coacutepia de Alu denominada TPA-25 encontra-se com frequecircncia num dos introtildeesde um alelo do gene ldquotissue plasminogene activactorrdquo (TPA)

Alu TPA-25

intratildeoexatildeo exatildeo

Gene TPA (s Alu)

Gene TPA (c Alu)

Para detectar a sua presenccedila vamos amplificar (PCR) este intratildeo do gene TPA Secontiver o TPA-25 os fragmentos de DNA seratildeo mais longos (400pb) caso contraacuterioseratildeo mais curtos (100 pb)

primer

primer

primer

primer

Elemento Alu

100pb

200pb

300pb

400pb

500pb

600pb

700pb

800pb

900pb

Homozigoacutetico parapresenccedila de TPA-25

Heterozigoacutetico

Homozigoacutetico para ausecircncia de TPA-25

Marcador de peso molecular

Marcador de peso molecular -conjunto de fragmentos de pesomolecular conhecido que servemde termo de comparaccedilatildeo emrelaccedilatildeo agrave amostra Assim eacutepossiacutevel estimar o tamanho dosfragmentos de DNA a analisarcomparando a distacircncia por elespercorrida com a percorrida pelomarcador no gel de agarose

Esta teacutecnica permite identificar a informaccedilatildeo herdada do pai e da matildee e distinguir indiviacuteduos como na cena de um crime Assim seraacute necessaacuterio utilizar natildeo um mas vaacuterios marcadores geneacuteticos utilizando uma abordagem semelhante a esta para cada um deles

15 marcadores geneacuteticos STR (short tandem repeat) recomendados pelo Grupo Espanhol e Portuguecircs da SociedadeInternacional de Geneacutetica Forense (GEP-ISFG)

Genoacutetipos possiacuteveis para a presenccedila ou ausecircncia do

Alu TPA-25

Em indiviacuteduos natildeo-aparentados o nuacutemero derepeticcedilotildees das regiotildees de sateacutelites eacute demasiadodiferente para que o padratildeo das vaacuterias regiotildees sejasemelhante

O padratildeo transmite-se de pais para filhos masnunca eacute igual entre irmatildeos Apenas geacutemeosverdadeiros tecircm padrotildees de bandas iguais

DNA fingerprinting numa mesma famiacutelia

Materiais- Micropipeta de

- 100-1000 microlitro+pontas

- Micropipeta de

10-100 microlitros+pontas- Micropipeta de 05-10 microlitros + pontas

- Tubos de 15 ml

- Tubos de PCR de 05 ml- Termociclador

Reagentes - DNA genoacutemico

- Oligonucleoacutetidos (primers)

(directo e inverso)

- dNTPrsquos (25mM cada um)

- Taq DNA polimerase

- Tampatildeo Taq (10x)

- Magneacutesio

Programa de amplificaccedilatildeoApoacutes a escolha dos primers e do caacutelculo do valor de Tm os alunos teratildeo que

elaborar um programa de amplificaccedilatildeo sabendo que

Tm = 3 x (G + C) + 2 x (A + T)

Sequecircncias

primer directo 5rsquo-GTAAGAGTTCCGTAACAGGACAGCT-3rsquo

primer inverso 5rsquo-CCCCACCCTAGGAGAACTTCTCTTT-3

Tm do primer directo =

Tm do primer inverso =

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- O programa de amplificaccedilatildeo a usar tem a seguinte estrutura

bull 94ordmC ndash 4min ndash Desnaturaccedilatildeo

bull 94ordmC ndash 30seg ndash Desnaturaccedilatildeo

bull Tm ordmC ndash 30seg ndash Hibridaccedilatildeo

bull 72ordmC ndash30seg ndash Amplificaccedilatildeo (1minkb) - Ciclos de amplificaccedilatildeo (25-40)

bull 72ordmC ndash 5-7min ndash Extensatildeo final

- Preparaccedilatildeo do DNA a partir de amostras de cabelo

1 Remover um cabelo com foliacuteculo

2 Inserir a foliacuteculo (ELIMINAR o resto do cabelo) num tubo de 15ml

3 Incubar a foliacuteculo em 100μl de tampatildeo de digestatildeo (contendo ~6μg de

proteinase K) durante 1 hora a 55deg C seguido de 10 minutos a 95deg C

4 Usar 3μl desta soluccedilatildeo como amostra genoacutemica

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- Procedimento da reacccedilatildeo de PCR

Misturar num tubo de PCR 50μl por reacccedilatildeo

- H2O qb 50μl

- DNA ~250ng

- primer directo 25pmol

- primer inverso 25pmol

- Tampatildeo Taq (10x) 5μl

- Mistura dos 4dNTPs 25mM cada 1μl

- Taq polimerase 1 unidade

NOTA O DNA eacute sempre o uacuteltimo a ser adicionado de modo a evitar contaminaccedilotildees

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

ELECTROFORESE (DNA fingerprint)

- Quando sujeitos a um campo eleacutectrico os aacutecidos nucleicos migram em

direcccedilatildeo ao poacutelo positivo uma vez que apresentam carga negativa a pH

neutro

- Eacute uma teacutecnica que eacute utilizada para separar moleacuteculas de diferentes tamanhos

e cargas eleacutectricas a maior parte das vezes de fragmentos de DNA RNA ou

proteiacutenas

- Durante a electroforese em gel de agarose os fragmentos moleculares

migram atraveacutes de um gel quando exposto a um campo eleacutectrico

- A agarose funciona como uma rede cujos poros deixam passar mais

facilmente as moleacuteculas mais pequenas

Materiais - Erlenmeyer de 250ml

- Espaacutetula

- Balanccedila

- Microondas

- Tina de electroforese

- Fonte de electroforese

- Micropipetas P20 e P100

- Pontas para micropipeta amarelas

- Microtubos

- Transiluminador de UV

Reagentes- Tampatildeo TAE (soluccedilatildeo 50x trisbase242g aacutecido

aceacutetico glacial 571ml EDTA 05M pH 80

100ml aacutegua desionizada qb 1000ml)

- Aacutegua- ultra-pura

- Tampatildeo de amostra (soluccedilatildeo 6x azul de

bromofenol 025 pv xileno de cianol FF

025 pv glicerol 30 pv)

- Brometo de etiacutedeo 05μgml

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo do gel de agarose

1 - Preparar uma soluccedilatildeo de agarose em tampatildeo TAE com concentraccedilatildeo final de 15 (pv)

Aquecer a mistura no microondas com agitaccedilatildeo frequente ateacute toda a agarose se ter

dissolvido

2 - Colocar o tabuleiro da tina de electroforese no respectivo suporte de preparaccedilatildeo do gel ou

na sua falta selar com fita adesiva de autoclave

3 - Colocar o pente em posiccedilatildeo conveniente no tabuleiro para um correcto posicionamento

dos poccedilos distacircncia agrave extremidade e agrave base do gel

4 - Verter a agarose no tabuleiro ateacute uma altura de ~5mm Eliminar bolhas de ar que se

tenham formado aspirando com uma micropipeta e deixar solidificar agrave temperatura

ambiente

5 - Quando o gel se tiver formado retirar lentamente o pente para natildeo danificar os poccedilos

colocar o tabuleiro na tina de electroforese de modo a que os poccedilos estejam do lado do

eleacutectrodo negativo e adicionar tampatildeo TAE ateacute ~1mm acima do gel

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras

1 Para cada amostra misturar num microtubo 100-500ng de DNA 4μl de tampatildeo de

amostra (5x conc) e aacutegua ultra-pura qb 20μl

2 Aplicar as amostras nos respectivos poccedilos enchendo lentamente cada poccedilo com uma

micropipeta Natildeo deixar extravasar a amostra do poccedilo para natildeo contaminar os poccedilos

vizinhos

3 Colocar a tampa da tina Verificar que as amostras estatildeo colocadas do lado do poacutelo

negativo (caacutetodo) e que a migraccedilatildeo seraacute no sentido do poacutelo positivo (aacutenodo)

4 Ligar os cabos agrave fonte de electricidade Ligar a fonte e regular para uma voltagem de 1-

5Vcm (distacircncia medida entre os eleacutectrodos) Verificar se haacute desprendimento de bolhas

dos eleacutectrodos devido agrave electroacutelise e se passados alguns minutos o azul de bromofenol jaacute

comeccedilou a migrar no sentido correcto

5 Apoacutes migraccedilatildeo julgada conveniente (por avaliaccedilatildeo da posiccedilatildeo do azul de bromofenol a

sensivelmente 34 do comprimento do gel) desligar a corrente eleacutectrica na fonte desligar

os cabos e retirar a tampa da tina Retirar o gel cuidadosamente para natildeo partir e coraacute-lo

em banho numa soluccedilatildeo de brometo de etiacutedeo 05μgml durante 30-45 min agrave temperatura

ambiente

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras (cont)

O brometo de etiacutedeo eacute um agente mutageacutenico potente usar sempre luvas e colocar em

recipiente proacuteprio todo o material que tenha entrado em contacto com este corante

6 - Examinar o gel agrave radiaccedilatildeo ultra-violeta e fotografar para arquivar

(As radiaccedilotildees UV satildeo extremamente perigosas particularmente para os olhos provocando lesotildees na

retina Evitar qualquer exposiccedilatildeo dos olhos a estas radiaccedilotildees Usar sempre oacuteculos protectores ou

maacutescaras de material opaco aos UV)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Imagem obtida atraveacutes do transiluminador de UV (Alu-TPA-25)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Teacutecnica do PCRhttpnobelprizeorgeducational_gameschemistrypcrgameindexhtml

DNA ndash dupla cadeiahttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinedna_double_helix

Coacutedigo geneacuteticohttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinegene-code

Alguns sites com animaccedilotildees

-httpwwwcienticcomportalindexphpview=articleampcatid=423Amateria

l-geneticoampid=663Apcr-e-electroforese-em-gelampoption=com_contentampItemid=112

- httpwwwipatimupptdefault-pthtm

- httpwwwlaboratorioabertoptiniciophp

- httptranslategooglepttranslatehl=pt-PTamplangpair=en7Cptampu=httpscientificteachingwiscedumaterialsmolecularPhillipsRobertsonPCRhtm

Alguns sites com informaccedilotildees

Bibliografia

- Documentaccedilatildeo Gemoleculargmailcom

bull 2009_Apresentaccedilatildeo -P12_Teacuteenicas de Eng Genet P1bull Compilaccedilatildeo de Protocolos

- www youtubecomwatchv=dxTeDu5_eN8 - ldquoPromo Investigation Discovery launches in the UK on Sky 551rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=B5dVik3VTtcampfeature=related -ldquo Polymerase chain reaction (PCR)rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=qMxQ-65qYDk - ldquo Gel Electrophoresisrdquo

-wwwodnavaiaescolaorg

-httpwwwrocheptportugalindexcfmprodutosequipamentos-de-diagnosticoproductsmolecular-diagintro-pcr

-httpenwikipediaorgwikiPolymerase_chain_reactionhttpwwwcrbm1govbrbio65artigocien_65asp

- wwwgep-isfgorgISFGPortuguesportadaphp

-httpwwwdbbmfiocruzbrhelpdeskmbiologyTE9cnicas20BE1sicas20de20Biologia20Molecular20finalpdf

Page 21: Dna invest criminal-pcr-electroforese(dn-afingerprint)

Consiste na migraccedilatildeo de moleacuteculas carregadas electricamente que ocorre quando as mesmas satildeo dissolvidas ou suspensas num gel atraveacutes da aplicaccedilatildeo de uma corrente eleacutectrica

ELECTROFORESE (DNA fingerprinting)

- DNAs sateacutelites satildeo sequecircncias no DNA que se repetem sucessivamente e natildeoparecem codificar proteiacutenas essenciais

- Possuem a capacidade de ldquosaltarrdquo ou de se copiarem para outros locais dogenoma com grande frequecircncia ao longo das geraccedilotildees

- Longas repeticcedilotildees destas sequecircncias estatildeo espalhadas por todo o genoma humano(gt30) ocupando regiotildees de tamanhos variaacuteveis Mesmo no interior de introtildeesde genes

Verde minissateacutelite Alu

DNA sateacutelitemarcadores de variabilidade geneacutetica

- Tamanho ~ 300 pb- Distribuiacutedo por todo o genoma nos primatas- 500-2000 coacutepias no genoma humano (alguns inseridos nos uacuteltimos mil anos)

Uma coacutepia de Alu denominada TPA-25 encontra-se com frequecircncia num dos introtildeesde um alelo do gene ldquotissue plasminogene activactorrdquo (TPA)

Alu TPA-25

intratildeoexatildeo exatildeo

Gene TPA (s Alu)

Gene TPA (c Alu)

Para detectar a sua presenccedila vamos amplificar (PCR) este intratildeo do gene TPA Secontiver o TPA-25 os fragmentos de DNA seratildeo mais longos (400pb) caso contraacuterioseratildeo mais curtos (100 pb)

primer

primer

primer

primer

Elemento Alu

100pb

200pb

300pb

400pb

500pb

600pb

700pb

800pb

900pb

Homozigoacutetico parapresenccedila de TPA-25

Heterozigoacutetico

Homozigoacutetico para ausecircncia de TPA-25

Marcador de peso molecular

Marcador de peso molecular -conjunto de fragmentos de pesomolecular conhecido que servemde termo de comparaccedilatildeo emrelaccedilatildeo agrave amostra Assim eacutepossiacutevel estimar o tamanho dosfragmentos de DNA a analisarcomparando a distacircncia por elespercorrida com a percorrida pelomarcador no gel de agarose

Esta teacutecnica permite identificar a informaccedilatildeo herdada do pai e da matildee e distinguir indiviacuteduos como na cena de um crime Assim seraacute necessaacuterio utilizar natildeo um mas vaacuterios marcadores geneacuteticos utilizando uma abordagem semelhante a esta para cada um deles

15 marcadores geneacuteticos STR (short tandem repeat) recomendados pelo Grupo Espanhol e Portuguecircs da SociedadeInternacional de Geneacutetica Forense (GEP-ISFG)

Genoacutetipos possiacuteveis para a presenccedila ou ausecircncia do

Alu TPA-25

Em indiviacuteduos natildeo-aparentados o nuacutemero derepeticcedilotildees das regiotildees de sateacutelites eacute demasiadodiferente para que o padratildeo das vaacuterias regiotildees sejasemelhante

O padratildeo transmite-se de pais para filhos masnunca eacute igual entre irmatildeos Apenas geacutemeosverdadeiros tecircm padrotildees de bandas iguais

DNA fingerprinting numa mesma famiacutelia

Materiais- Micropipeta de

- 100-1000 microlitro+pontas

- Micropipeta de

10-100 microlitros+pontas- Micropipeta de 05-10 microlitros + pontas

- Tubos de 15 ml

- Tubos de PCR de 05 ml- Termociclador

Reagentes - DNA genoacutemico

- Oligonucleoacutetidos (primers)

(directo e inverso)

- dNTPrsquos (25mM cada um)

- Taq DNA polimerase

- Tampatildeo Taq (10x)

- Magneacutesio

Programa de amplificaccedilatildeoApoacutes a escolha dos primers e do caacutelculo do valor de Tm os alunos teratildeo que

elaborar um programa de amplificaccedilatildeo sabendo que

Tm = 3 x (G + C) + 2 x (A + T)

Sequecircncias

primer directo 5rsquo-GTAAGAGTTCCGTAACAGGACAGCT-3rsquo

primer inverso 5rsquo-CCCCACCCTAGGAGAACTTCTCTTT-3

Tm do primer directo =

Tm do primer inverso =

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- O programa de amplificaccedilatildeo a usar tem a seguinte estrutura

bull 94ordmC ndash 4min ndash Desnaturaccedilatildeo

bull 94ordmC ndash 30seg ndash Desnaturaccedilatildeo

bull Tm ordmC ndash 30seg ndash Hibridaccedilatildeo

bull 72ordmC ndash30seg ndash Amplificaccedilatildeo (1minkb) - Ciclos de amplificaccedilatildeo (25-40)

bull 72ordmC ndash 5-7min ndash Extensatildeo final

- Preparaccedilatildeo do DNA a partir de amostras de cabelo

1 Remover um cabelo com foliacuteculo

2 Inserir a foliacuteculo (ELIMINAR o resto do cabelo) num tubo de 15ml

3 Incubar a foliacuteculo em 100μl de tampatildeo de digestatildeo (contendo ~6μg de

proteinase K) durante 1 hora a 55deg C seguido de 10 minutos a 95deg C

4 Usar 3μl desta soluccedilatildeo como amostra genoacutemica

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- Procedimento da reacccedilatildeo de PCR

Misturar num tubo de PCR 50μl por reacccedilatildeo

- H2O qb 50μl

- DNA ~250ng

- primer directo 25pmol

- primer inverso 25pmol

- Tampatildeo Taq (10x) 5μl

- Mistura dos 4dNTPs 25mM cada 1μl

- Taq polimerase 1 unidade

NOTA O DNA eacute sempre o uacuteltimo a ser adicionado de modo a evitar contaminaccedilotildees

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

ELECTROFORESE (DNA fingerprint)

- Quando sujeitos a um campo eleacutectrico os aacutecidos nucleicos migram em

direcccedilatildeo ao poacutelo positivo uma vez que apresentam carga negativa a pH

neutro

- Eacute uma teacutecnica que eacute utilizada para separar moleacuteculas de diferentes tamanhos

e cargas eleacutectricas a maior parte das vezes de fragmentos de DNA RNA ou

proteiacutenas

- Durante a electroforese em gel de agarose os fragmentos moleculares

migram atraveacutes de um gel quando exposto a um campo eleacutectrico

- A agarose funciona como uma rede cujos poros deixam passar mais

facilmente as moleacuteculas mais pequenas

Materiais - Erlenmeyer de 250ml

- Espaacutetula

- Balanccedila

- Microondas

- Tina de electroforese

- Fonte de electroforese

- Micropipetas P20 e P100

- Pontas para micropipeta amarelas

- Microtubos

- Transiluminador de UV

Reagentes- Tampatildeo TAE (soluccedilatildeo 50x trisbase242g aacutecido

aceacutetico glacial 571ml EDTA 05M pH 80

100ml aacutegua desionizada qb 1000ml)

- Aacutegua- ultra-pura

- Tampatildeo de amostra (soluccedilatildeo 6x azul de

bromofenol 025 pv xileno de cianol FF

025 pv glicerol 30 pv)

- Brometo de etiacutedeo 05μgml

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo do gel de agarose

1 - Preparar uma soluccedilatildeo de agarose em tampatildeo TAE com concentraccedilatildeo final de 15 (pv)

Aquecer a mistura no microondas com agitaccedilatildeo frequente ateacute toda a agarose se ter

dissolvido

2 - Colocar o tabuleiro da tina de electroforese no respectivo suporte de preparaccedilatildeo do gel ou

na sua falta selar com fita adesiva de autoclave

3 - Colocar o pente em posiccedilatildeo conveniente no tabuleiro para um correcto posicionamento

dos poccedilos distacircncia agrave extremidade e agrave base do gel

4 - Verter a agarose no tabuleiro ateacute uma altura de ~5mm Eliminar bolhas de ar que se

tenham formado aspirando com uma micropipeta e deixar solidificar agrave temperatura

ambiente

5 - Quando o gel se tiver formado retirar lentamente o pente para natildeo danificar os poccedilos

colocar o tabuleiro na tina de electroforese de modo a que os poccedilos estejam do lado do

eleacutectrodo negativo e adicionar tampatildeo TAE ateacute ~1mm acima do gel

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras

1 Para cada amostra misturar num microtubo 100-500ng de DNA 4μl de tampatildeo de

amostra (5x conc) e aacutegua ultra-pura qb 20μl

2 Aplicar as amostras nos respectivos poccedilos enchendo lentamente cada poccedilo com uma

micropipeta Natildeo deixar extravasar a amostra do poccedilo para natildeo contaminar os poccedilos

vizinhos

3 Colocar a tampa da tina Verificar que as amostras estatildeo colocadas do lado do poacutelo

negativo (caacutetodo) e que a migraccedilatildeo seraacute no sentido do poacutelo positivo (aacutenodo)

4 Ligar os cabos agrave fonte de electricidade Ligar a fonte e regular para uma voltagem de 1-

5Vcm (distacircncia medida entre os eleacutectrodos) Verificar se haacute desprendimento de bolhas

dos eleacutectrodos devido agrave electroacutelise e se passados alguns minutos o azul de bromofenol jaacute

comeccedilou a migrar no sentido correcto

5 Apoacutes migraccedilatildeo julgada conveniente (por avaliaccedilatildeo da posiccedilatildeo do azul de bromofenol a

sensivelmente 34 do comprimento do gel) desligar a corrente eleacutectrica na fonte desligar

os cabos e retirar a tampa da tina Retirar o gel cuidadosamente para natildeo partir e coraacute-lo

em banho numa soluccedilatildeo de brometo de etiacutedeo 05μgml durante 30-45 min agrave temperatura

ambiente

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras (cont)

O brometo de etiacutedeo eacute um agente mutageacutenico potente usar sempre luvas e colocar em

recipiente proacuteprio todo o material que tenha entrado em contacto com este corante

6 - Examinar o gel agrave radiaccedilatildeo ultra-violeta e fotografar para arquivar

(As radiaccedilotildees UV satildeo extremamente perigosas particularmente para os olhos provocando lesotildees na

retina Evitar qualquer exposiccedilatildeo dos olhos a estas radiaccedilotildees Usar sempre oacuteculos protectores ou

maacutescaras de material opaco aos UV)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Imagem obtida atraveacutes do transiluminador de UV (Alu-TPA-25)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Teacutecnica do PCRhttpnobelprizeorgeducational_gameschemistrypcrgameindexhtml

DNA ndash dupla cadeiahttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinedna_double_helix

Coacutedigo geneacuteticohttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinegene-code

Alguns sites com animaccedilotildees

-httpwwwcienticcomportalindexphpview=articleampcatid=423Amateria

l-geneticoampid=663Apcr-e-electroforese-em-gelampoption=com_contentampItemid=112

- httpwwwipatimupptdefault-pthtm

- httpwwwlaboratorioabertoptiniciophp

- httptranslategooglepttranslatehl=pt-PTamplangpair=en7Cptampu=httpscientificteachingwiscedumaterialsmolecularPhillipsRobertsonPCRhtm

Alguns sites com informaccedilotildees

Bibliografia

- Documentaccedilatildeo Gemoleculargmailcom

bull 2009_Apresentaccedilatildeo -P12_Teacuteenicas de Eng Genet P1bull Compilaccedilatildeo de Protocolos

- www youtubecomwatchv=dxTeDu5_eN8 - ldquoPromo Investigation Discovery launches in the UK on Sky 551rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=B5dVik3VTtcampfeature=related -ldquo Polymerase chain reaction (PCR)rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=qMxQ-65qYDk - ldquo Gel Electrophoresisrdquo

-wwwodnavaiaescolaorg

-httpwwwrocheptportugalindexcfmprodutosequipamentos-de-diagnosticoproductsmolecular-diagintro-pcr

-httpenwikipediaorgwikiPolymerase_chain_reactionhttpwwwcrbm1govbrbio65artigocien_65asp

- wwwgep-isfgorgISFGPortuguesportadaphp

-httpwwwdbbmfiocruzbrhelpdeskmbiologyTE9cnicas20BE1sicas20de20Biologia20Molecular20finalpdf

Page 22: Dna invest criminal-pcr-electroforese(dn-afingerprint)

- DNAs sateacutelites satildeo sequecircncias no DNA que se repetem sucessivamente e natildeoparecem codificar proteiacutenas essenciais

- Possuem a capacidade de ldquosaltarrdquo ou de se copiarem para outros locais dogenoma com grande frequecircncia ao longo das geraccedilotildees

- Longas repeticcedilotildees destas sequecircncias estatildeo espalhadas por todo o genoma humano(gt30) ocupando regiotildees de tamanhos variaacuteveis Mesmo no interior de introtildeesde genes

Verde minissateacutelite Alu

DNA sateacutelitemarcadores de variabilidade geneacutetica

- Tamanho ~ 300 pb- Distribuiacutedo por todo o genoma nos primatas- 500-2000 coacutepias no genoma humano (alguns inseridos nos uacuteltimos mil anos)

Uma coacutepia de Alu denominada TPA-25 encontra-se com frequecircncia num dos introtildeesde um alelo do gene ldquotissue plasminogene activactorrdquo (TPA)

Alu TPA-25

intratildeoexatildeo exatildeo

Gene TPA (s Alu)

Gene TPA (c Alu)

Para detectar a sua presenccedila vamos amplificar (PCR) este intratildeo do gene TPA Secontiver o TPA-25 os fragmentos de DNA seratildeo mais longos (400pb) caso contraacuterioseratildeo mais curtos (100 pb)

primer

primer

primer

primer

Elemento Alu

100pb

200pb

300pb

400pb

500pb

600pb

700pb

800pb

900pb

Homozigoacutetico parapresenccedila de TPA-25

Heterozigoacutetico

Homozigoacutetico para ausecircncia de TPA-25

Marcador de peso molecular

Marcador de peso molecular -conjunto de fragmentos de pesomolecular conhecido que servemde termo de comparaccedilatildeo emrelaccedilatildeo agrave amostra Assim eacutepossiacutevel estimar o tamanho dosfragmentos de DNA a analisarcomparando a distacircncia por elespercorrida com a percorrida pelomarcador no gel de agarose

Esta teacutecnica permite identificar a informaccedilatildeo herdada do pai e da matildee e distinguir indiviacuteduos como na cena de um crime Assim seraacute necessaacuterio utilizar natildeo um mas vaacuterios marcadores geneacuteticos utilizando uma abordagem semelhante a esta para cada um deles

15 marcadores geneacuteticos STR (short tandem repeat) recomendados pelo Grupo Espanhol e Portuguecircs da SociedadeInternacional de Geneacutetica Forense (GEP-ISFG)

Genoacutetipos possiacuteveis para a presenccedila ou ausecircncia do

Alu TPA-25

Em indiviacuteduos natildeo-aparentados o nuacutemero derepeticcedilotildees das regiotildees de sateacutelites eacute demasiadodiferente para que o padratildeo das vaacuterias regiotildees sejasemelhante

O padratildeo transmite-se de pais para filhos masnunca eacute igual entre irmatildeos Apenas geacutemeosverdadeiros tecircm padrotildees de bandas iguais

DNA fingerprinting numa mesma famiacutelia

Materiais- Micropipeta de

- 100-1000 microlitro+pontas

- Micropipeta de

10-100 microlitros+pontas- Micropipeta de 05-10 microlitros + pontas

- Tubos de 15 ml

- Tubos de PCR de 05 ml- Termociclador

Reagentes - DNA genoacutemico

- Oligonucleoacutetidos (primers)

(directo e inverso)

- dNTPrsquos (25mM cada um)

- Taq DNA polimerase

- Tampatildeo Taq (10x)

- Magneacutesio

Programa de amplificaccedilatildeoApoacutes a escolha dos primers e do caacutelculo do valor de Tm os alunos teratildeo que

elaborar um programa de amplificaccedilatildeo sabendo que

Tm = 3 x (G + C) + 2 x (A + T)

Sequecircncias

primer directo 5rsquo-GTAAGAGTTCCGTAACAGGACAGCT-3rsquo

primer inverso 5rsquo-CCCCACCCTAGGAGAACTTCTCTTT-3

Tm do primer directo =

Tm do primer inverso =

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- O programa de amplificaccedilatildeo a usar tem a seguinte estrutura

bull 94ordmC ndash 4min ndash Desnaturaccedilatildeo

bull 94ordmC ndash 30seg ndash Desnaturaccedilatildeo

bull Tm ordmC ndash 30seg ndash Hibridaccedilatildeo

bull 72ordmC ndash30seg ndash Amplificaccedilatildeo (1minkb) - Ciclos de amplificaccedilatildeo (25-40)

bull 72ordmC ndash 5-7min ndash Extensatildeo final

- Preparaccedilatildeo do DNA a partir de amostras de cabelo

1 Remover um cabelo com foliacuteculo

2 Inserir a foliacuteculo (ELIMINAR o resto do cabelo) num tubo de 15ml

3 Incubar a foliacuteculo em 100μl de tampatildeo de digestatildeo (contendo ~6μg de

proteinase K) durante 1 hora a 55deg C seguido de 10 minutos a 95deg C

4 Usar 3μl desta soluccedilatildeo como amostra genoacutemica

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- Procedimento da reacccedilatildeo de PCR

Misturar num tubo de PCR 50μl por reacccedilatildeo

- H2O qb 50μl

- DNA ~250ng

- primer directo 25pmol

- primer inverso 25pmol

- Tampatildeo Taq (10x) 5μl

- Mistura dos 4dNTPs 25mM cada 1μl

- Taq polimerase 1 unidade

NOTA O DNA eacute sempre o uacuteltimo a ser adicionado de modo a evitar contaminaccedilotildees

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

ELECTROFORESE (DNA fingerprint)

- Quando sujeitos a um campo eleacutectrico os aacutecidos nucleicos migram em

direcccedilatildeo ao poacutelo positivo uma vez que apresentam carga negativa a pH

neutro

- Eacute uma teacutecnica que eacute utilizada para separar moleacuteculas de diferentes tamanhos

e cargas eleacutectricas a maior parte das vezes de fragmentos de DNA RNA ou

proteiacutenas

- Durante a electroforese em gel de agarose os fragmentos moleculares

migram atraveacutes de um gel quando exposto a um campo eleacutectrico

- A agarose funciona como uma rede cujos poros deixam passar mais

facilmente as moleacuteculas mais pequenas

Materiais - Erlenmeyer de 250ml

- Espaacutetula

- Balanccedila

- Microondas

- Tina de electroforese

- Fonte de electroforese

- Micropipetas P20 e P100

- Pontas para micropipeta amarelas

- Microtubos

- Transiluminador de UV

Reagentes- Tampatildeo TAE (soluccedilatildeo 50x trisbase242g aacutecido

aceacutetico glacial 571ml EDTA 05M pH 80

100ml aacutegua desionizada qb 1000ml)

- Aacutegua- ultra-pura

- Tampatildeo de amostra (soluccedilatildeo 6x azul de

bromofenol 025 pv xileno de cianol FF

025 pv glicerol 30 pv)

- Brometo de etiacutedeo 05μgml

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo do gel de agarose

1 - Preparar uma soluccedilatildeo de agarose em tampatildeo TAE com concentraccedilatildeo final de 15 (pv)

Aquecer a mistura no microondas com agitaccedilatildeo frequente ateacute toda a agarose se ter

dissolvido

2 - Colocar o tabuleiro da tina de electroforese no respectivo suporte de preparaccedilatildeo do gel ou

na sua falta selar com fita adesiva de autoclave

3 - Colocar o pente em posiccedilatildeo conveniente no tabuleiro para um correcto posicionamento

dos poccedilos distacircncia agrave extremidade e agrave base do gel

4 - Verter a agarose no tabuleiro ateacute uma altura de ~5mm Eliminar bolhas de ar que se

tenham formado aspirando com uma micropipeta e deixar solidificar agrave temperatura

ambiente

5 - Quando o gel se tiver formado retirar lentamente o pente para natildeo danificar os poccedilos

colocar o tabuleiro na tina de electroforese de modo a que os poccedilos estejam do lado do

eleacutectrodo negativo e adicionar tampatildeo TAE ateacute ~1mm acima do gel

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras

1 Para cada amostra misturar num microtubo 100-500ng de DNA 4μl de tampatildeo de

amostra (5x conc) e aacutegua ultra-pura qb 20μl

2 Aplicar as amostras nos respectivos poccedilos enchendo lentamente cada poccedilo com uma

micropipeta Natildeo deixar extravasar a amostra do poccedilo para natildeo contaminar os poccedilos

vizinhos

3 Colocar a tampa da tina Verificar que as amostras estatildeo colocadas do lado do poacutelo

negativo (caacutetodo) e que a migraccedilatildeo seraacute no sentido do poacutelo positivo (aacutenodo)

4 Ligar os cabos agrave fonte de electricidade Ligar a fonte e regular para uma voltagem de 1-

5Vcm (distacircncia medida entre os eleacutectrodos) Verificar se haacute desprendimento de bolhas

dos eleacutectrodos devido agrave electroacutelise e se passados alguns minutos o azul de bromofenol jaacute

comeccedilou a migrar no sentido correcto

5 Apoacutes migraccedilatildeo julgada conveniente (por avaliaccedilatildeo da posiccedilatildeo do azul de bromofenol a

sensivelmente 34 do comprimento do gel) desligar a corrente eleacutectrica na fonte desligar

os cabos e retirar a tampa da tina Retirar o gel cuidadosamente para natildeo partir e coraacute-lo

em banho numa soluccedilatildeo de brometo de etiacutedeo 05μgml durante 30-45 min agrave temperatura

ambiente

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras (cont)

O brometo de etiacutedeo eacute um agente mutageacutenico potente usar sempre luvas e colocar em

recipiente proacuteprio todo o material que tenha entrado em contacto com este corante

6 - Examinar o gel agrave radiaccedilatildeo ultra-violeta e fotografar para arquivar

(As radiaccedilotildees UV satildeo extremamente perigosas particularmente para os olhos provocando lesotildees na

retina Evitar qualquer exposiccedilatildeo dos olhos a estas radiaccedilotildees Usar sempre oacuteculos protectores ou

maacutescaras de material opaco aos UV)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Imagem obtida atraveacutes do transiluminador de UV (Alu-TPA-25)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Teacutecnica do PCRhttpnobelprizeorgeducational_gameschemistrypcrgameindexhtml

DNA ndash dupla cadeiahttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinedna_double_helix

Coacutedigo geneacuteticohttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinegene-code

Alguns sites com animaccedilotildees

-httpwwwcienticcomportalindexphpview=articleampcatid=423Amateria

l-geneticoampid=663Apcr-e-electroforese-em-gelampoption=com_contentampItemid=112

- httpwwwipatimupptdefault-pthtm

- httpwwwlaboratorioabertoptiniciophp

- httptranslategooglepttranslatehl=pt-PTamplangpair=en7Cptampu=httpscientificteachingwiscedumaterialsmolecularPhillipsRobertsonPCRhtm

Alguns sites com informaccedilotildees

Bibliografia

- Documentaccedilatildeo Gemoleculargmailcom

bull 2009_Apresentaccedilatildeo -P12_Teacuteenicas de Eng Genet P1bull Compilaccedilatildeo de Protocolos

- www youtubecomwatchv=dxTeDu5_eN8 - ldquoPromo Investigation Discovery launches in the UK on Sky 551rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=B5dVik3VTtcampfeature=related -ldquo Polymerase chain reaction (PCR)rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=qMxQ-65qYDk - ldquo Gel Electrophoresisrdquo

-wwwodnavaiaescolaorg

-httpwwwrocheptportugalindexcfmprodutosequipamentos-de-diagnosticoproductsmolecular-diagintro-pcr

-httpenwikipediaorgwikiPolymerase_chain_reactionhttpwwwcrbm1govbrbio65artigocien_65asp

- wwwgep-isfgorgISFGPortuguesportadaphp

-httpwwwdbbmfiocruzbrhelpdeskmbiologyTE9cnicas20BE1sicas20de20Biologia20Molecular20finalpdf

Page 23: Dna invest criminal-pcr-electroforese(dn-afingerprint)

- Tamanho ~ 300 pb- Distribuiacutedo por todo o genoma nos primatas- 500-2000 coacutepias no genoma humano (alguns inseridos nos uacuteltimos mil anos)

Uma coacutepia de Alu denominada TPA-25 encontra-se com frequecircncia num dos introtildeesde um alelo do gene ldquotissue plasminogene activactorrdquo (TPA)

Alu TPA-25

intratildeoexatildeo exatildeo

Gene TPA (s Alu)

Gene TPA (c Alu)

Para detectar a sua presenccedila vamos amplificar (PCR) este intratildeo do gene TPA Secontiver o TPA-25 os fragmentos de DNA seratildeo mais longos (400pb) caso contraacuterioseratildeo mais curtos (100 pb)

primer

primer

primer

primer

Elemento Alu

100pb

200pb

300pb

400pb

500pb

600pb

700pb

800pb

900pb

Homozigoacutetico parapresenccedila de TPA-25

Heterozigoacutetico

Homozigoacutetico para ausecircncia de TPA-25

Marcador de peso molecular

Marcador de peso molecular -conjunto de fragmentos de pesomolecular conhecido que servemde termo de comparaccedilatildeo emrelaccedilatildeo agrave amostra Assim eacutepossiacutevel estimar o tamanho dosfragmentos de DNA a analisarcomparando a distacircncia por elespercorrida com a percorrida pelomarcador no gel de agarose

Esta teacutecnica permite identificar a informaccedilatildeo herdada do pai e da matildee e distinguir indiviacuteduos como na cena de um crime Assim seraacute necessaacuterio utilizar natildeo um mas vaacuterios marcadores geneacuteticos utilizando uma abordagem semelhante a esta para cada um deles

15 marcadores geneacuteticos STR (short tandem repeat) recomendados pelo Grupo Espanhol e Portuguecircs da SociedadeInternacional de Geneacutetica Forense (GEP-ISFG)

Genoacutetipos possiacuteveis para a presenccedila ou ausecircncia do

Alu TPA-25

Em indiviacuteduos natildeo-aparentados o nuacutemero derepeticcedilotildees das regiotildees de sateacutelites eacute demasiadodiferente para que o padratildeo das vaacuterias regiotildees sejasemelhante

O padratildeo transmite-se de pais para filhos masnunca eacute igual entre irmatildeos Apenas geacutemeosverdadeiros tecircm padrotildees de bandas iguais

DNA fingerprinting numa mesma famiacutelia

Materiais- Micropipeta de

- 100-1000 microlitro+pontas

- Micropipeta de

10-100 microlitros+pontas- Micropipeta de 05-10 microlitros + pontas

- Tubos de 15 ml

- Tubos de PCR de 05 ml- Termociclador

Reagentes - DNA genoacutemico

- Oligonucleoacutetidos (primers)

(directo e inverso)

- dNTPrsquos (25mM cada um)

- Taq DNA polimerase

- Tampatildeo Taq (10x)

- Magneacutesio

Programa de amplificaccedilatildeoApoacutes a escolha dos primers e do caacutelculo do valor de Tm os alunos teratildeo que

elaborar um programa de amplificaccedilatildeo sabendo que

Tm = 3 x (G + C) + 2 x (A + T)

Sequecircncias

primer directo 5rsquo-GTAAGAGTTCCGTAACAGGACAGCT-3rsquo

primer inverso 5rsquo-CCCCACCCTAGGAGAACTTCTCTTT-3

Tm do primer directo =

Tm do primer inverso =

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- O programa de amplificaccedilatildeo a usar tem a seguinte estrutura

bull 94ordmC ndash 4min ndash Desnaturaccedilatildeo

bull 94ordmC ndash 30seg ndash Desnaturaccedilatildeo

bull Tm ordmC ndash 30seg ndash Hibridaccedilatildeo

bull 72ordmC ndash30seg ndash Amplificaccedilatildeo (1minkb) - Ciclos de amplificaccedilatildeo (25-40)

bull 72ordmC ndash 5-7min ndash Extensatildeo final

- Preparaccedilatildeo do DNA a partir de amostras de cabelo

1 Remover um cabelo com foliacuteculo

2 Inserir a foliacuteculo (ELIMINAR o resto do cabelo) num tubo de 15ml

3 Incubar a foliacuteculo em 100μl de tampatildeo de digestatildeo (contendo ~6μg de

proteinase K) durante 1 hora a 55deg C seguido de 10 minutos a 95deg C

4 Usar 3μl desta soluccedilatildeo como amostra genoacutemica

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- Procedimento da reacccedilatildeo de PCR

Misturar num tubo de PCR 50μl por reacccedilatildeo

- H2O qb 50μl

- DNA ~250ng

- primer directo 25pmol

- primer inverso 25pmol

- Tampatildeo Taq (10x) 5μl

- Mistura dos 4dNTPs 25mM cada 1μl

- Taq polimerase 1 unidade

NOTA O DNA eacute sempre o uacuteltimo a ser adicionado de modo a evitar contaminaccedilotildees

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

ELECTROFORESE (DNA fingerprint)

- Quando sujeitos a um campo eleacutectrico os aacutecidos nucleicos migram em

direcccedilatildeo ao poacutelo positivo uma vez que apresentam carga negativa a pH

neutro

- Eacute uma teacutecnica que eacute utilizada para separar moleacuteculas de diferentes tamanhos

e cargas eleacutectricas a maior parte das vezes de fragmentos de DNA RNA ou

proteiacutenas

- Durante a electroforese em gel de agarose os fragmentos moleculares

migram atraveacutes de um gel quando exposto a um campo eleacutectrico

- A agarose funciona como uma rede cujos poros deixam passar mais

facilmente as moleacuteculas mais pequenas

Materiais - Erlenmeyer de 250ml

- Espaacutetula

- Balanccedila

- Microondas

- Tina de electroforese

- Fonte de electroforese

- Micropipetas P20 e P100

- Pontas para micropipeta amarelas

- Microtubos

- Transiluminador de UV

Reagentes- Tampatildeo TAE (soluccedilatildeo 50x trisbase242g aacutecido

aceacutetico glacial 571ml EDTA 05M pH 80

100ml aacutegua desionizada qb 1000ml)

- Aacutegua- ultra-pura

- Tampatildeo de amostra (soluccedilatildeo 6x azul de

bromofenol 025 pv xileno de cianol FF

025 pv glicerol 30 pv)

- Brometo de etiacutedeo 05μgml

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo do gel de agarose

1 - Preparar uma soluccedilatildeo de agarose em tampatildeo TAE com concentraccedilatildeo final de 15 (pv)

Aquecer a mistura no microondas com agitaccedilatildeo frequente ateacute toda a agarose se ter

dissolvido

2 - Colocar o tabuleiro da tina de electroforese no respectivo suporte de preparaccedilatildeo do gel ou

na sua falta selar com fita adesiva de autoclave

3 - Colocar o pente em posiccedilatildeo conveniente no tabuleiro para um correcto posicionamento

dos poccedilos distacircncia agrave extremidade e agrave base do gel

4 - Verter a agarose no tabuleiro ateacute uma altura de ~5mm Eliminar bolhas de ar que se

tenham formado aspirando com uma micropipeta e deixar solidificar agrave temperatura

ambiente

5 - Quando o gel se tiver formado retirar lentamente o pente para natildeo danificar os poccedilos

colocar o tabuleiro na tina de electroforese de modo a que os poccedilos estejam do lado do

eleacutectrodo negativo e adicionar tampatildeo TAE ateacute ~1mm acima do gel

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras

1 Para cada amostra misturar num microtubo 100-500ng de DNA 4μl de tampatildeo de

amostra (5x conc) e aacutegua ultra-pura qb 20μl

2 Aplicar as amostras nos respectivos poccedilos enchendo lentamente cada poccedilo com uma

micropipeta Natildeo deixar extravasar a amostra do poccedilo para natildeo contaminar os poccedilos

vizinhos

3 Colocar a tampa da tina Verificar que as amostras estatildeo colocadas do lado do poacutelo

negativo (caacutetodo) e que a migraccedilatildeo seraacute no sentido do poacutelo positivo (aacutenodo)

4 Ligar os cabos agrave fonte de electricidade Ligar a fonte e regular para uma voltagem de 1-

5Vcm (distacircncia medida entre os eleacutectrodos) Verificar se haacute desprendimento de bolhas

dos eleacutectrodos devido agrave electroacutelise e se passados alguns minutos o azul de bromofenol jaacute

comeccedilou a migrar no sentido correcto

5 Apoacutes migraccedilatildeo julgada conveniente (por avaliaccedilatildeo da posiccedilatildeo do azul de bromofenol a

sensivelmente 34 do comprimento do gel) desligar a corrente eleacutectrica na fonte desligar

os cabos e retirar a tampa da tina Retirar o gel cuidadosamente para natildeo partir e coraacute-lo

em banho numa soluccedilatildeo de brometo de etiacutedeo 05μgml durante 30-45 min agrave temperatura

ambiente

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras (cont)

O brometo de etiacutedeo eacute um agente mutageacutenico potente usar sempre luvas e colocar em

recipiente proacuteprio todo o material que tenha entrado em contacto com este corante

6 - Examinar o gel agrave radiaccedilatildeo ultra-violeta e fotografar para arquivar

(As radiaccedilotildees UV satildeo extremamente perigosas particularmente para os olhos provocando lesotildees na

retina Evitar qualquer exposiccedilatildeo dos olhos a estas radiaccedilotildees Usar sempre oacuteculos protectores ou

maacutescaras de material opaco aos UV)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Imagem obtida atraveacutes do transiluminador de UV (Alu-TPA-25)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Teacutecnica do PCRhttpnobelprizeorgeducational_gameschemistrypcrgameindexhtml

DNA ndash dupla cadeiahttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinedna_double_helix

Coacutedigo geneacuteticohttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinegene-code

Alguns sites com animaccedilotildees

-httpwwwcienticcomportalindexphpview=articleampcatid=423Amateria

l-geneticoampid=663Apcr-e-electroforese-em-gelampoption=com_contentampItemid=112

- httpwwwipatimupptdefault-pthtm

- httpwwwlaboratorioabertoptiniciophp

- httptranslategooglepttranslatehl=pt-PTamplangpair=en7Cptampu=httpscientificteachingwiscedumaterialsmolecularPhillipsRobertsonPCRhtm

Alguns sites com informaccedilotildees

Bibliografia

- Documentaccedilatildeo Gemoleculargmailcom

bull 2009_Apresentaccedilatildeo -P12_Teacuteenicas de Eng Genet P1bull Compilaccedilatildeo de Protocolos

- www youtubecomwatchv=dxTeDu5_eN8 - ldquoPromo Investigation Discovery launches in the UK on Sky 551rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=B5dVik3VTtcampfeature=related -ldquo Polymerase chain reaction (PCR)rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=qMxQ-65qYDk - ldquo Gel Electrophoresisrdquo

-wwwodnavaiaescolaorg

-httpwwwrocheptportugalindexcfmprodutosequipamentos-de-diagnosticoproductsmolecular-diagintro-pcr

-httpenwikipediaorgwikiPolymerase_chain_reactionhttpwwwcrbm1govbrbio65artigocien_65asp

- wwwgep-isfgorgISFGPortuguesportadaphp

-httpwwwdbbmfiocruzbrhelpdeskmbiologyTE9cnicas20BE1sicas20de20Biologia20Molecular20finalpdf

Page 24: Dna invest criminal-pcr-electroforese(dn-afingerprint)

100pb

200pb

300pb

400pb

500pb

600pb

700pb

800pb

900pb

Homozigoacutetico parapresenccedila de TPA-25

Heterozigoacutetico

Homozigoacutetico para ausecircncia de TPA-25

Marcador de peso molecular

Marcador de peso molecular -conjunto de fragmentos de pesomolecular conhecido que servemde termo de comparaccedilatildeo emrelaccedilatildeo agrave amostra Assim eacutepossiacutevel estimar o tamanho dosfragmentos de DNA a analisarcomparando a distacircncia por elespercorrida com a percorrida pelomarcador no gel de agarose

Esta teacutecnica permite identificar a informaccedilatildeo herdada do pai e da matildee e distinguir indiviacuteduos como na cena de um crime Assim seraacute necessaacuterio utilizar natildeo um mas vaacuterios marcadores geneacuteticos utilizando uma abordagem semelhante a esta para cada um deles

15 marcadores geneacuteticos STR (short tandem repeat) recomendados pelo Grupo Espanhol e Portuguecircs da SociedadeInternacional de Geneacutetica Forense (GEP-ISFG)

Genoacutetipos possiacuteveis para a presenccedila ou ausecircncia do

Alu TPA-25

Em indiviacuteduos natildeo-aparentados o nuacutemero derepeticcedilotildees das regiotildees de sateacutelites eacute demasiadodiferente para que o padratildeo das vaacuterias regiotildees sejasemelhante

O padratildeo transmite-se de pais para filhos masnunca eacute igual entre irmatildeos Apenas geacutemeosverdadeiros tecircm padrotildees de bandas iguais

DNA fingerprinting numa mesma famiacutelia

Materiais- Micropipeta de

- 100-1000 microlitro+pontas

- Micropipeta de

10-100 microlitros+pontas- Micropipeta de 05-10 microlitros + pontas

- Tubos de 15 ml

- Tubos de PCR de 05 ml- Termociclador

Reagentes - DNA genoacutemico

- Oligonucleoacutetidos (primers)

(directo e inverso)

- dNTPrsquos (25mM cada um)

- Taq DNA polimerase

- Tampatildeo Taq (10x)

- Magneacutesio

Programa de amplificaccedilatildeoApoacutes a escolha dos primers e do caacutelculo do valor de Tm os alunos teratildeo que

elaborar um programa de amplificaccedilatildeo sabendo que

Tm = 3 x (G + C) + 2 x (A + T)

Sequecircncias

primer directo 5rsquo-GTAAGAGTTCCGTAACAGGACAGCT-3rsquo

primer inverso 5rsquo-CCCCACCCTAGGAGAACTTCTCTTT-3

Tm do primer directo =

Tm do primer inverso =

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- O programa de amplificaccedilatildeo a usar tem a seguinte estrutura

bull 94ordmC ndash 4min ndash Desnaturaccedilatildeo

bull 94ordmC ndash 30seg ndash Desnaturaccedilatildeo

bull Tm ordmC ndash 30seg ndash Hibridaccedilatildeo

bull 72ordmC ndash30seg ndash Amplificaccedilatildeo (1minkb) - Ciclos de amplificaccedilatildeo (25-40)

bull 72ordmC ndash 5-7min ndash Extensatildeo final

- Preparaccedilatildeo do DNA a partir de amostras de cabelo

1 Remover um cabelo com foliacuteculo

2 Inserir a foliacuteculo (ELIMINAR o resto do cabelo) num tubo de 15ml

3 Incubar a foliacuteculo em 100μl de tampatildeo de digestatildeo (contendo ~6μg de

proteinase K) durante 1 hora a 55deg C seguido de 10 minutos a 95deg C

4 Usar 3μl desta soluccedilatildeo como amostra genoacutemica

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- Procedimento da reacccedilatildeo de PCR

Misturar num tubo de PCR 50μl por reacccedilatildeo

- H2O qb 50μl

- DNA ~250ng

- primer directo 25pmol

- primer inverso 25pmol

- Tampatildeo Taq (10x) 5μl

- Mistura dos 4dNTPs 25mM cada 1μl

- Taq polimerase 1 unidade

NOTA O DNA eacute sempre o uacuteltimo a ser adicionado de modo a evitar contaminaccedilotildees

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

ELECTROFORESE (DNA fingerprint)

- Quando sujeitos a um campo eleacutectrico os aacutecidos nucleicos migram em

direcccedilatildeo ao poacutelo positivo uma vez que apresentam carga negativa a pH

neutro

- Eacute uma teacutecnica que eacute utilizada para separar moleacuteculas de diferentes tamanhos

e cargas eleacutectricas a maior parte das vezes de fragmentos de DNA RNA ou

proteiacutenas

- Durante a electroforese em gel de agarose os fragmentos moleculares

migram atraveacutes de um gel quando exposto a um campo eleacutectrico

- A agarose funciona como uma rede cujos poros deixam passar mais

facilmente as moleacuteculas mais pequenas

Materiais - Erlenmeyer de 250ml

- Espaacutetula

- Balanccedila

- Microondas

- Tina de electroforese

- Fonte de electroforese

- Micropipetas P20 e P100

- Pontas para micropipeta amarelas

- Microtubos

- Transiluminador de UV

Reagentes- Tampatildeo TAE (soluccedilatildeo 50x trisbase242g aacutecido

aceacutetico glacial 571ml EDTA 05M pH 80

100ml aacutegua desionizada qb 1000ml)

- Aacutegua- ultra-pura

- Tampatildeo de amostra (soluccedilatildeo 6x azul de

bromofenol 025 pv xileno de cianol FF

025 pv glicerol 30 pv)

- Brometo de etiacutedeo 05μgml

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo do gel de agarose

1 - Preparar uma soluccedilatildeo de agarose em tampatildeo TAE com concentraccedilatildeo final de 15 (pv)

Aquecer a mistura no microondas com agitaccedilatildeo frequente ateacute toda a agarose se ter

dissolvido

2 - Colocar o tabuleiro da tina de electroforese no respectivo suporte de preparaccedilatildeo do gel ou

na sua falta selar com fita adesiva de autoclave

3 - Colocar o pente em posiccedilatildeo conveniente no tabuleiro para um correcto posicionamento

dos poccedilos distacircncia agrave extremidade e agrave base do gel

4 - Verter a agarose no tabuleiro ateacute uma altura de ~5mm Eliminar bolhas de ar que se

tenham formado aspirando com uma micropipeta e deixar solidificar agrave temperatura

ambiente

5 - Quando o gel se tiver formado retirar lentamente o pente para natildeo danificar os poccedilos

colocar o tabuleiro na tina de electroforese de modo a que os poccedilos estejam do lado do

eleacutectrodo negativo e adicionar tampatildeo TAE ateacute ~1mm acima do gel

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras

1 Para cada amostra misturar num microtubo 100-500ng de DNA 4μl de tampatildeo de

amostra (5x conc) e aacutegua ultra-pura qb 20μl

2 Aplicar as amostras nos respectivos poccedilos enchendo lentamente cada poccedilo com uma

micropipeta Natildeo deixar extravasar a amostra do poccedilo para natildeo contaminar os poccedilos

vizinhos

3 Colocar a tampa da tina Verificar que as amostras estatildeo colocadas do lado do poacutelo

negativo (caacutetodo) e que a migraccedilatildeo seraacute no sentido do poacutelo positivo (aacutenodo)

4 Ligar os cabos agrave fonte de electricidade Ligar a fonte e regular para uma voltagem de 1-

5Vcm (distacircncia medida entre os eleacutectrodos) Verificar se haacute desprendimento de bolhas

dos eleacutectrodos devido agrave electroacutelise e se passados alguns minutos o azul de bromofenol jaacute

comeccedilou a migrar no sentido correcto

5 Apoacutes migraccedilatildeo julgada conveniente (por avaliaccedilatildeo da posiccedilatildeo do azul de bromofenol a

sensivelmente 34 do comprimento do gel) desligar a corrente eleacutectrica na fonte desligar

os cabos e retirar a tampa da tina Retirar o gel cuidadosamente para natildeo partir e coraacute-lo

em banho numa soluccedilatildeo de brometo de etiacutedeo 05μgml durante 30-45 min agrave temperatura

ambiente

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras (cont)

O brometo de etiacutedeo eacute um agente mutageacutenico potente usar sempre luvas e colocar em

recipiente proacuteprio todo o material que tenha entrado em contacto com este corante

6 - Examinar o gel agrave radiaccedilatildeo ultra-violeta e fotografar para arquivar

(As radiaccedilotildees UV satildeo extremamente perigosas particularmente para os olhos provocando lesotildees na

retina Evitar qualquer exposiccedilatildeo dos olhos a estas radiaccedilotildees Usar sempre oacuteculos protectores ou

maacutescaras de material opaco aos UV)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Imagem obtida atraveacutes do transiluminador de UV (Alu-TPA-25)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Teacutecnica do PCRhttpnobelprizeorgeducational_gameschemistrypcrgameindexhtml

DNA ndash dupla cadeiahttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinedna_double_helix

Coacutedigo geneacuteticohttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinegene-code

Alguns sites com animaccedilotildees

-httpwwwcienticcomportalindexphpview=articleampcatid=423Amateria

l-geneticoampid=663Apcr-e-electroforese-em-gelampoption=com_contentampItemid=112

- httpwwwipatimupptdefault-pthtm

- httpwwwlaboratorioabertoptiniciophp

- httptranslategooglepttranslatehl=pt-PTamplangpair=en7Cptampu=httpscientificteachingwiscedumaterialsmolecularPhillipsRobertsonPCRhtm

Alguns sites com informaccedilotildees

Bibliografia

- Documentaccedilatildeo Gemoleculargmailcom

bull 2009_Apresentaccedilatildeo -P12_Teacuteenicas de Eng Genet P1bull Compilaccedilatildeo de Protocolos

- www youtubecomwatchv=dxTeDu5_eN8 - ldquoPromo Investigation Discovery launches in the UK on Sky 551rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=B5dVik3VTtcampfeature=related -ldquo Polymerase chain reaction (PCR)rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=qMxQ-65qYDk - ldquo Gel Electrophoresisrdquo

-wwwodnavaiaescolaorg

-httpwwwrocheptportugalindexcfmprodutosequipamentos-de-diagnosticoproductsmolecular-diagintro-pcr

-httpenwikipediaorgwikiPolymerase_chain_reactionhttpwwwcrbm1govbrbio65artigocien_65asp

- wwwgep-isfgorgISFGPortuguesportadaphp

-httpwwwdbbmfiocruzbrhelpdeskmbiologyTE9cnicas20BE1sicas20de20Biologia20Molecular20finalpdf

Page 25: Dna invest criminal-pcr-electroforese(dn-afingerprint)

Em indiviacuteduos natildeo-aparentados o nuacutemero derepeticcedilotildees das regiotildees de sateacutelites eacute demasiadodiferente para que o padratildeo das vaacuterias regiotildees sejasemelhante

O padratildeo transmite-se de pais para filhos masnunca eacute igual entre irmatildeos Apenas geacutemeosverdadeiros tecircm padrotildees de bandas iguais

DNA fingerprinting numa mesma famiacutelia

Materiais- Micropipeta de

- 100-1000 microlitro+pontas

- Micropipeta de

10-100 microlitros+pontas- Micropipeta de 05-10 microlitros + pontas

- Tubos de 15 ml

- Tubos de PCR de 05 ml- Termociclador

Reagentes - DNA genoacutemico

- Oligonucleoacutetidos (primers)

(directo e inverso)

- dNTPrsquos (25mM cada um)

- Taq DNA polimerase

- Tampatildeo Taq (10x)

- Magneacutesio

Programa de amplificaccedilatildeoApoacutes a escolha dos primers e do caacutelculo do valor de Tm os alunos teratildeo que

elaborar um programa de amplificaccedilatildeo sabendo que

Tm = 3 x (G + C) + 2 x (A + T)

Sequecircncias

primer directo 5rsquo-GTAAGAGTTCCGTAACAGGACAGCT-3rsquo

primer inverso 5rsquo-CCCCACCCTAGGAGAACTTCTCTTT-3

Tm do primer directo =

Tm do primer inverso =

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- O programa de amplificaccedilatildeo a usar tem a seguinte estrutura

bull 94ordmC ndash 4min ndash Desnaturaccedilatildeo

bull 94ordmC ndash 30seg ndash Desnaturaccedilatildeo

bull Tm ordmC ndash 30seg ndash Hibridaccedilatildeo

bull 72ordmC ndash30seg ndash Amplificaccedilatildeo (1minkb) - Ciclos de amplificaccedilatildeo (25-40)

bull 72ordmC ndash 5-7min ndash Extensatildeo final

- Preparaccedilatildeo do DNA a partir de amostras de cabelo

1 Remover um cabelo com foliacuteculo

2 Inserir a foliacuteculo (ELIMINAR o resto do cabelo) num tubo de 15ml

3 Incubar a foliacuteculo em 100μl de tampatildeo de digestatildeo (contendo ~6μg de

proteinase K) durante 1 hora a 55deg C seguido de 10 minutos a 95deg C

4 Usar 3μl desta soluccedilatildeo como amostra genoacutemica

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- Procedimento da reacccedilatildeo de PCR

Misturar num tubo de PCR 50μl por reacccedilatildeo

- H2O qb 50μl

- DNA ~250ng

- primer directo 25pmol

- primer inverso 25pmol

- Tampatildeo Taq (10x) 5μl

- Mistura dos 4dNTPs 25mM cada 1μl

- Taq polimerase 1 unidade

NOTA O DNA eacute sempre o uacuteltimo a ser adicionado de modo a evitar contaminaccedilotildees

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

ELECTROFORESE (DNA fingerprint)

- Quando sujeitos a um campo eleacutectrico os aacutecidos nucleicos migram em

direcccedilatildeo ao poacutelo positivo uma vez que apresentam carga negativa a pH

neutro

- Eacute uma teacutecnica que eacute utilizada para separar moleacuteculas de diferentes tamanhos

e cargas eleacutectricas a maior parte das vezes de fragmentos de DNA RNA ou

proteiacutenas

- Durante a electroforese em gel de agarose os fragmentos moleculares

migram atraveacutes de um gel quando exposto a um campo eleacutectrico

- A agarose funciona como uma rede cujos poros deixam passar mais

facilmente as moleacuteculas mais pequenas

Materiais - Erlenmeyer de 250ml

- Espaacutetula

- Balanccedila

- Microondas

- Tina de electroforese

- Fonte de electroforese

- Micropipetas P20 e P100

- Pontas para micropipeta amarelas

- Microtubos

- Transiluminador de UV

Reagentes- Tampatildeo TAE (soluccedilatildeo 50x trisbase242g aacutecido

aceacutetico glacial 571ml EDTA 05M pH 80

100ml aacutegua desionizada qb 1000ml)

- Aacutegua- ultra-pura

- Tampatildeo de amostra (soluccedilatildeo 6x azul de

bromofenol 025 pv xileno de cianol FF

025 pv glicerol 30 pv)

- Brometo de etiacutedeo 05μgml

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo do gel de agarose

1 - Preparar uma soluccedilatildeo de agarose em tampatildeo TAE com concentraccedilatildeo final de 15 (pv)

Aquecer a mistura no microondas com agitaccedilatildeo frequente ateacute toda a agarose se ter

dissolvido

2 - Colocar o tabuleiro da tina de electroforese no respectivo suporte de preparaccedilatildeo do gel ou

na sua falta selar com fita adesiva de autoclave

3 - Colocar o pente em posiccedilatildeo conveniente no tabuleiro para um correcto posicionamento

dos poccedilos distacircncia agrave extremidade e agrave base do gel

4 - Verter a agarose no tabuleiro ateacute uma altura de ~5mm Eliminar bolhas de ar que se

tenham formado aspirando com uma micropipeta e deixar solidificar agrave temperatura

ambiente

5 - Quando o gel se tiver formado retirar lentamente o pente para natildeo danificar os poccedilos

colocar o tabuleiro na tina de electroforese de modo a que os poccedilos estejam do lado do

eleacutectrodo negativo e adicionar tampatildeo TAE ateacute ~1mm acima do gel

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras

1 Para cada amostra misturar num microtubo 100-500ng de DNA 4μl de tampatildeo de

amostra (5x conc) e aacutegua ultra-pura qb 20μl

2 Aplicar as amostras nos respectivos poccedilos enchendo lentamente cada poccedilo com uma

micropipeta Natildeo deixar extravasar a amostra do poccedilo para natildeo contaminar os poccedilos

vizinhos

3 Colocar a tampa da tina Verificar que as amostras estatildeo colocadas do lado do poacutelo

negativo (caacutetodo) e que a migraccedilatildeo seraacute no sentido do poacutelo positivo (aacutenodo)

4 Ligar os cabos agrave fonte de electricidade Ligar a fonte e regular para uma voltagem de 1-

5Vcm (distacircncia medida entre os eleacutectrodos) Verificar se haacute desprendimento de bolhas

dos eleacutectrodos devido agrave electroacutelise e se passados alguns minutos o azul de bromofenol jaacute

comeccedilou a migrar no sentido correcto

5 Apoacutes migraccedilatildeo julgada conveniente (por avaliaccedilatildeo da posiccedilatildeo do azul de bromofenol a

sensivelmente 34 do comprimento do gel) desligar a corrente eleacutectrica na fonte desligar

os cabos e retirar a tampa da tina Retirar o gel cuidadosamente para natildeo partir e coraacute-lo

em banho numa soluccedilatildeo de brometo de etiacutedeo 05μgml durante 30-45 min agrave temperatura

ambiente

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras (cont)

O brometo de etiacutedeo eacute um agente mutageacutenico potente usar sempre luvas e colocar em

recipiente proacuteprio todo o material que tenha entrado em contacto com este corante

6 - Examinar o gel agrave radiaccedilatildeo ultra-violeta e fotografar para arquivar

(As radiaccedilotildees UV satildeo extremamente perigosas particularmente para os olhos provocando lesotildees na

retina Evitar qualquer exposiccedilatildeo dos olhos a estas radiaccedilotildees Usar sempre oacuteculos protectores ou

maacutescaras de material opaco aos UV)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Imagem obtida atraveacutes do transiluminador de UV (Alu-TPA-25)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Teacutecnica do PCRhttpnobelprizeorgeducational_gameschemistrypcrgameindexhtml

DNA ndash dupla cadeiahttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinedna_double_helix

Coacutedigo geneacuteticohttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinegene-code

Alguns sites com animaccedilotildees

-httpwwwcienticcomportalindexphpview=articleampcatid=423Amateria

l-geneticoampid=663Apcr-e-electroforese-em-gelampoption=com_contentampItemid=112

- httpwwwipatimupptdefault-pthtm

- httpwwwlaboratorioabertoptiniciophp

- httptranslategooglepttranslatehl=pt-PTamplangpair=en7Cptampu=httpscientificteachingwiscedumaterialsmolecularPhillipsRobertsonPCRhtm

Alguns sites com informaccedilotildees

Bibliografia

- Documentaccedilatildeo Gemoleculargmailcom

bull 2009_Apresentaccedilatildeo -P12_Teacuteenicas de Eng Genet P1bull Compilaccedilatildeo de Protocolos

- www youtubecomwatchv=dxTeDu5_eN8 - ldquoPromo Investigation Discovery launches in the UK on Sky 551rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=B5dVik3VTtcampfeature=related -ldquo Polymerase chain reaction (PCR)rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=qMxQ-65qYDk - ldquo Gel Electrophoresisrdquo

-wwwodnavaiaescolaorg

-httpwwwrocheptportugalindexcfmprodutosequipamentos-de-diagnosticoproductsmolecular-diagintro-pcr

-httpenwikipediaorgwikiPolymerase_chain_reactionhttpwwwcrbm1govbrbio65artigocien_65asp

- wwwgep-isfgorgISFGPortuguesportadaphp

-httpwwwdbbmfiocruzbrhelpdeskmbiologyTE9cnicas20BE1sicas20de20Biologia20Molecular20finalpdf

Page 26: Dna invest criminal-pcr-electroforese(dn-afingerprint)

Materiais- Micropipeta de

- 100-1000 microlitro+pontas

- Micropipeta de

10-100 microlitros+pontas- Micropipeta de 05-10 microlitros + pontas

- Tubos de 15 ml

- Tubos de PCR de 05 ml- Termociclador

Reagentes - DNA genoacutemico

- Oligonucleoacutetidos (primers)

(directo e inverso)

- dNTPrsquos (25mM cada um)

- Taq DNA polimerase

- Tampatildeo Taq (10x)

- Magneacutesio

Programa de amplificaccedilatildeoApoacutes a escolha dos primers e do caacutelculo do valor de Tm os alunos teratildeo que

elaborar um programa de amplificaccedilatildeo sabendo que

Tm = 3 x (G + C) + 2 x (A + T)

Sequecircncias

primer directo 5rsquo-GTAAGAGTTCCGTAACAGGACAGCT-3rsquo

primer inverso 5rsquo-CCCCACCCTAGGAGAACTTCTCTTT-3

Tm do primer directo =

Tm do primer inverso =

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- O programa de amplificaccedilatildeo a usar tem a seguinte estrutura

bull 94ordmC ndash 4min ndash Desnaturaccedilatildeo

bull 94ordmC ndash 30seg ndash Desnaturaccedilatildeo

bull Tm ordmC ndash 30seg ndash Hibridaccedilatildeo

bull 72ordmC ndash30seg ndash Amplificaccedilatildeo (1minkb) - Ciclos de amplificaccedilatildeo (25-40)

bull 72ordmC ndash 5-7min ndash Extensatildeo final

- Preparaccedilatildeo do DNA a partir de amostras de cabelo

1 Remover um cabelo com foliacuteculo

2 Inserir a foliacuteculo (ELIMINAR o resto do cabelo) num tubo de 15ml

3 Incubar a foliacuteculo em 100μl de tampatildeo de digestatildeo (contendo ~6μg de

proteinase K) durante 1 hora a 55deg C seguido de 10 minutos a 95deg C

4 Usar 3μl desta soluccedilatildeo como amostra genoacutemica

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- Procedimento da reacccedilatildeo de PCR

Misturar num tubo de PCR 50μl por reacccedilatildeo

- H2O qb 50μl

- DNA ~250ng

- primer directo 25pmol

- primer inverso 25pmol

- Tampatildeo Taq (10x) 5μl

- Mistura dos 4dNTPs 25mM cada 1μl

- Taq polimerase 1 unidade

NOTA O DNA eacute sempre o uacuteltimo a ser adicionado de modo a evitar contaminaccedilotildees

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

ELECTROFORESE (DNA fingerprint)

- Quando sujeitos a um campo eleacutectrico os aacutecidos nucleicos migram em

direcccedilatildeo ao poacutelo positivo uma vez que apresentam carga negativa a pH

neutro

- Eacute uma teacutecnica que eacute utilizada para separar moleacuteculas de diferentes tamanhos

e cargas eleacutectricas a maior parte das vezes de fragmentos de DNA RNA ou

proteiacutenas

- Durante a electroforese em gel de agarose os fragmentos moleculares

migram atraveacutes de um gel quando exposto a um campo eleacutectrico

- A agarose funciona como uma rede cujos poros deixam passar mais

facilmente as moleacuteculas mais pequenas

Materiais - Erlenmeyer de 250ml

- Espaacutetula

- Balanccedila

- Microondas

- Tina de electroforese

- Fonte de electroforese

- Micropipetas P20 e P100

- Pontas para micropipeta amarelas

- Microtubos

- Transiluminador de UV

Reagentes- Tampatildeo TAE (soluccedilatildeo 50x trisbase242g aacutecido

aceacutetico glacial 571ml EDTA 05M pH 80

100ml aacutegua desionizada qb 1000ml)

- Aacutegua- ultra-pura

- Tampatildeo de amostra (soluccedilatildeo 6x azul de

bromofenol 025 pv xileno de cianol FF

025 pv glicerol 30 pv)

- Brometo de etiacutedeo 05μgml

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo do gel de agarose

1 - Preparar uma soluccedilatildeo de agarose em tampatildeo TAE com concentraccedilatildeo final de 15 (pv)

Aquecer a mistura no microondas com agitaccedilatildeo frequente ateacute toda a agarose se ter

dissolvido

2 - Colocar o tabuleiro da tina de electroforese no respectivo suporte de preparaccedilatildeo do gel ou

na sua falta selar com fita adesiva de autoclave

3 - Colocar o pente em posiccedilatildeo conveniente no tabuleiro para um correcto posicionamento

dos poccedilos distacircncia agrave extremidade e agrave base do gel

4 - Verter a agarose no tabuleiro ateacute uma altura de ~5mm Eliminar bolhas de ar que se

tenham formado aspirando com uma micropipeta e deixar solidificar agrave temperatura

ambiente

5 - Quando o gel se tiver formado retirar lentamente o pente para natildeo danificar os poccedilos

colocar o tabuleiro na tina de electroforese de modo a que os poccedilos estejam do lado do

eleacutectrodo negativo e adicionar tampatildeo TAE ateacute ~1mm acima do gel

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras

1 Para cada amostra misturar num microtubo 100-500ng de DNA 4μl de tampatildeo de

amostra (5x conc) e aacutegua ultra-pura qb 20μl

2 Aplicar as amostras nos respectivos poccedilos enchendo lentamente cada poccedilo com uma

micropipeta Natildeo deixar extravasar a amostra do poccedilo para natildeo contaminar os poccedilos

vizinhos

3 Colocar a tampa da tina Verificar que as amostras estatildeo colocadas do lado do poacutelo

negativo (caacutetodo) e que a migraccedilatildeo seraacute no sentido do poacutelo positivo (aacutenodo)

4 Ligar os cabos agrave fonte de electricidade Ligar a fonte e regular para uma voltagem de 1-

5Vcm (distacircncia medida entre os eleacutectrodos) Verificar se haacute desprendimento de bolhas

dos eleacutectrodos devido agrave electroacutelise e se passados alguns minutos o azul de bromofenol jaacute

comeccedilou a migrar no sentido correcto

5 Apoacutes migraccedilatildeo julgada conveniente (por avaliaccedilatildeo da posiccedilatildeo do azul de bromofenol a

sensivelmente 34 do comprimento do gel) desligar a corrente eleacutectrica na fonte desligar

os cabos e retirar a tampa da tina Retirar o gel cuidadosamente para natildeo partir e coraacute-lo

em banho numa soluccedilatildeo de brometo de etiacutedeo 05μgml durante 30-45 min agrave temperatura

ambiente

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras (cont)

O brometo de etiacutedeo eacute um agente mutageacutenico potente usar sempre luvas e colocar em

recipiente proacuteprio todo o material que tenha entrado em contacto com este corante

6 - Examinar o gel agrave radiaccedilatildeo ultra-violeta e fotografar para arquivar

(As radiaccedilotildees UV satildeo extremamente perigosas particularmente para os olhos provocando lesotildees na

retina Evitar qualquer exposiccedilatildeo dos olhos a estas radiaccedilotildees Usar sempre oacuteculos protectores ou

maacutescaras de material opaco aos UV)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Imagem obtida atraveacutes do transiluminador de UV (Alu-TPA-25)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Teacutecnica do PCRhttpnobelprizeorgeducational_gameschemistrypcrgameindexhtml

DNA ndash dupla cadeiahttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinedna_double_helix

Coacutedigo geneacuteticohttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinegene-code

Alguns sites com animaccedilotildees

-httpwwwcienticcomportalindexphpview=articleampcatid=423Amateria

l-geneticoampid=663Apcr-e-electroforese-em-gelampoption=com_contentampItemid=112

- httpwwwipatimupptdefault-pthtm

- httpwwwlaboratorioabertoptiniciophp

- httptranslategooglepttranslatehl=pt-PTamplangpair=en7Cptampu=httpscientificteachingwiscedumaterialsmolecularPhillipsRobertsonPCRhtm

Alguns sites com informaccedilotildees

Bibliografia

- Documentaccedilatildeo Gemoleculargmailcom

bull 2009_Apresentaccedilatildeo -P12_Teacuteenicas de Eng Genet P1bull Compilaccedilatildeo de Protocolos

- www youtubecomwatchv=dxTeDu5_eN8 - ldquoPromo Investigation Discovery launches in the UK on Sky 551rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=B5dVik3VTtcampfeature=related -ldquo Polymerase chain reaction (PCR)rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=qMxQ-65qYDk - ldquo Gel Electrophoresisrdquo

-wwwodnavaiaescolaorg

-httpwwwrocheptportugalindexcfmprodutosequipamentos-de-diagnosticoproductsmolecular-diagintro-pcr

-httpenwikipediaorgwikiPolymerase_chain_reactionhttpwwwcrbm1govbrbio65artigocien_65asp

- wwwgep-isfgorgISFGPortuguesportadaphp

-httpwwwdbbmfiocruzbrhelpdeskmbiologyTE9cnicas20BE1sicas20de20Biologia20Molecular20finalpdf

Page 27: Dna invest criminal-pcr-electroforese(dn-afingerprint)

- O programa de amplificaccedilatildeo a usar tem a seguinte estrutura

bull 94ordmC ndash 4min ndash Desnaturaccedilatildeo

bull 94ordmC ndash 30seg ndash Desnaturaccedilatildeo

bull Tm ordmC ndash 30seg ndash Hibridaccedilatildeo

bull 72ordmC ndash30seg ndash Amplificaccedilatildeo (1minkb) - Ciclos de amplificaccedilatildeo (25-40)

bull 72ordmC ndash 5-7min ndash Extensatildeo final

- Preparaccedilatildeo do DNA a partir de amostras de cabelo

1 Remover um cabelo com foliacuteculo

2 Inserir a foliacuteculo (ELIMINAR o resto do cabelo) num tubo de 15ml

3 Incubar a foliacuteculo em 100μl de tampatildeo de digestatildeo (contendo ~6μg de

proteinase K) durante 1 hora a 55deg C seguido de 10 minutos a 95deg C

4 Usar 3μl desta soluccedilatildeo como amostra genoacutemica

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

- Procedimento da reacccedilatildeo de PCR

Misturar num tubo de PCR 50μl por reacccedilatildeo

- H2O qb 50μl

- DNA ~250ng

- primer directo 25pmol

- primer inverso 25pmol

- Tampatildeo Taq (10x) 5μl

- Mistura dos 4dNTPs 25mM cada 1μl

- Taq polimerase 1 unidade

NOTA O DNA eacute sempre o uacuteltimo a ser adicionado de modo a evitar contaminaccedilotildees

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

ELECTROFORESE (DNA fingerprint)

- Quando sujeitos a um campo eleacutectrico os aacutecidos nucleicos migram em

direcccedilatildeo ao poacutelo positivo uma vez que apresentam carga negativa a pH

neutro

- Eacute uma teacutecnica que eacute utilizada para separar moleacuteculas de diferentes tamanhos

e cargas eleacutectricas a maior parte das vezes de fragmentos de DNA RNA ou

proteiacutenas

- Durante a electroforese em gel de agarose os fragmentos moleculares

migram atraveacutes de um gel quando exposto a um campo eleacutectrico

- A agarose funciona como uma rede cujos poros deixam passar mais

facilmente as moleacuteculas mais pequenas

Materiais - Erlenmeyer de 250ml

- Espaacutetula

- Balanccedila

- Microondas

- Tina de electroforese

- Fonte de electroforese

- Micropipetas P20 e P100

- Pontas para micropipeta amarelas

- Microtubos

- Transiluminador de UV

Reagentes- Tampatildeo TAE (soluccedilatildeo 50x trisbase242g aacutecido

aceacutetico glacial 571ml EDTA 05M pH 80

100ml aacutegua desionizada qb 1000ml)

- Aacutegua- ultra-pura

- Tampatildeo de amostra (soluccedilatildeo 6x azul de

bromofenol 025 pv xileno de cianol FF

025 pv glicerol 30 pv)

- Brometo de etiacutedeo 05μgml

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo do gel de agarose

1 - Preparar uma soluccedilatildeo de agarose em tampatildeo TAE com concentraccedilatildeo final de 15 (pv)

Aquecer a mistura no microondas com agitaccedilatildeo frequente ateacute toda a agarose se ter

dissolvido

2 - Colocar o tabuleiro da tina de electroforese no respectivo suporte de preparaccedilatildeo do gel ou

na sua falta selar com fita adesiva de autoclave

3 - Colocar o pente em posiccedilatildeo conveniente no tabuleiro para um correcto posicionamento

dos poccedilos distacircncia agrave extremidade e agrave base do gel

4 - Verter a agarose no tabuleiro ateacute uma altura de ~5mm Eliminar bolhas de ar que se

tenham formado aspirando com uma micropipeta e deixar solidificar agrave temperatura

ambiente

5 - Quando o gel se tiver formado retirar lentamente o pente para natildeo danificar os poccedilos

colocar o tabuleiro na tina de electroforese de modo a que os poccedilos estejam do lado do

eleacutectrodo negativo e adicionar tampatildeo TAE ateacute ~1mm acima do gel

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras

1 Para cada amostra misturar num microtubo 100-500ng de DNA 4μl de tampatildeo de

amostra (5x conc) e aacutegua ultra-pura qb 20μl

2 Aplicar as amostras nos respectivos poccedilos enchendo lentamente cada poccedilo com uma

micropipeta Natildeo deixar extravasar a amostra do poccedilo para natildeo contaminar os poccedilos

vizinhos

3 Colocar a tampa da tina Verificar que as amostras estatildeo colocadas do lado do poacutelo

negativo (caacutetodo) e que a migraccedilatildeo seraacute no sentido do poacutelo positivo (aacutenodo)

4 Ligar os cabos agrave fonte de electricidade Ligar a fonte e regular para uma voltagem de 1-

5Vcm (distacircncia medida entre os eleacutectrodos) Verificar se haacute desprendimento de bolhas

dos eleacutectrodos devido agrave electroacutelise e se passados alguns minutos o azul de bromofenol jaacute

comeccedilou a migrar no sentido correcto

5 Apoacutes migraccedilatildeo julgada conveniente (por avaliaccedilatildeo da posiccedilatildeo do azul de bromofenol a

sensivelmente 34 do comprimento do gel) desligar a corrente eleacutectrica na fonte desligar

os cabos e retirar a tampa da tina Retirar o gel cuidadosamente para natildeo partir e coraacute-lo

em banho numa soluccedilatildeo de brometo de etiacutedeo 05μgml durante 30-45 min agrave temperatura

ambiente

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras (cont)

O brometo de etiacutedeo eacute um agente mutageacutenico potente usar sempre luvas e colocar em

recipiente proacuteprio todo o material que tenha entrado em contacto com este corante

6 - Examinar o gel agrave radiaccedilatildeo ultra-violeta e fotografar para arquivar

(As radiaccedilotildees UV satildeo extremamente perigosas particularmente para os olhos provocando lesotildees na

retina Evitar qualquer exposiccedilatildeo dos olhos a estas radiaccedilotildees Usar sempre oacuteculos protectores ou

maacutescaras de material opaco aos UV)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Imagem obtida atraveacutes do transiluminador de UV (Alu-TPA-25)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Teacutecnica do PCRhttpnobelprizeorgeducational_gameschemistrypcrgameindexhtml

DNA ndash dupla cadeiahttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinedna_double_helix

Coacutedigo geneacuteticohttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinegene-code

Alguns sites com animaccedilotildees

-httpwwwcienticcomportalindexphpview=articleampcatid=423Amateria

l-geneticoampid=663Apcr-e-electroforese-em-gelampoption=com_contentampItemid=112

- httpwwwipatimupptdefault-pthtm

- httpwwwlaboratorioabertoptiniciophp

- httptranslategooglepttranslatehl=pt-PTamplangpair=en7Cptampu=httpscientificteachingwiscedumaterialsmolecularPhillipsRobertsonPCRhtm

Alguns sites com informaccedilotildees

Bibliografia

- Documentaccedilatildeo Gemoleculargmailcom

bull 2009_Apresentaccedilatildeo -P12_Teacuteenicas de Eng Genet P1bull Compilaccedilatildeo de Protocolos

- www youtubecomwatchv=dxTeDu5_eN8 - ldquoPromo Investigation Discovery launches in the UK on Sky 551rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=B5dVik3VTtcampfeature=related -ldquo Polymerase chain reaction (PCR)rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=qMxQ-65qYDk - ldquo Gel Electrophoresisrdquo

-wwwodnavaiaescolaorg

-httpwwwrocheptportugalindexcfmprodutosequipamentos-de-diagnosticoproductsmolecular-diagintro-pcr

-httpenwikipediaorgwikiPolymerase_chain_reactionhttpwwwcrbm1govbrbio65artigocien_65asp

- wwwgep-isfgorgISFGPortuguesportadaphp

-httpwwwdbbmfiocruzbrhelpdeskmbiologyTE9cnicas20BE1sicas20de20Biologia20Molecular20finalpdf

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- Procedimento da reacccedilatildeo de PCR

Misturar num tubo de PCR 50μl por reacccedilatildeo

- H2O qb 50μl

- DNA ~250ng

- primer directo 25pmol

- primer inverso 25pmol

- Tampatildeo Taq (10x) 5μl

- Mistura dos 4dNTPs 25mM cada 1μl

- Taq polimerase 1 unidade

NOTA O DNA eacute sempre o uacuteltimo a ser adicionado de modo a evitar contaminaccedilotildees

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

ELECTROFORESE (DNA fingerprint)

- Quando sujeitos a um campo eleacutectrico os aacutecidos nucleicos migram em

direcccedilatildeo ao poacutelo positivo uma vez que apresentam carga negativa a pH

neutro

- Eacute uma teacutecnica que eacute utilizada para separar moleacuteculas de diferentes tamanhos

e cargas eleacutectricas a maior parte das vezes de fragmentos de DNA RNA ou

proteiacutenas

- Durante a electroforese em gel de agarose os fragmentos moleculares

migram atraveacutes de um gel quando exposto a um campo eleacutectrico

- A agarose funciona como uma rede cujos poros deixam passar mais

facilmente as moleacuteculas mais pequenas

Materiais - Erlenmeyer de 250ml

- Espaacutetula

- Balanccedila

- Microondas

- Tina de electroforese

- Fonte de electroforese

- Micropipetas P20 e P100

- Pontas para micropipeta amarelas

- Microtubos

- Transiluminador de UV

Reagentes- Tampatildeo TAE (soluccedilatildeo 50x trisbase242g aacutecido

aceacutetico glacial 571ml EDTA 05M pH 80

100ml aacutegua desionizada qb 1000ml)

- Aacutegua- ultra-pura

- Tampatildeo de amostra (soluccedilatildeo 6x azul de

bromofenol 025 pv xileno de cianol FF

025 pv glicerol 30 pv)

- Brometo de etiacutedeo 05μgml

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo do gel de agarose

1 - Preparar uma soluccedilatildeo de agarose em tampatildeo TAE com concentraccedilatildeo final de 15 (pv)

Aquecer a mistura no microondas com agitaccedilatildeo frequente ateacute toda a agarose se ter

dissolvido

2 - Colocar o tabuleiro da tina de electroforese no respectivo suporte de preparaccedilatildeo do gel ou

na sua falta selar com fita adesiva de autoclave

3 - Colocar o pente em posiccedilatildeo conveniente no tabuleiro para um correcto posicionamento

dos poccedilos distacircncia agrave extremidade e agrave base do gel

4 - Verter a agarose no tabuleiro ateacute uma altura de ~5mm Eliminar bolhas de ar que se

tenham formado aspirando com uma micropipeta e deixar solidificar agrave temperatura

ambiente

5 - Quando o gel se tiver formado retirar lentamente o pente para natildeo danificar os poccedilos

colocar o tabuleiro na tina de electroforese de modo a que os poccedilos estejam do lado do

eleacutectrodo negativo e adicionar tampatildeo TAE ateacute ~1mm acima do gel

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras

1 Para cada amostra misturar num microtubo 100-500ng de DNA 4μl de tampatildeo de

amostra (5x conc) e aacutegua ultra-pura qb 20μl

2 Aplicar as amostras nos respectivos poccedilos enchendo lentamente cada poccedilo com uma

micropipeta Natildeo deixar extravasar a amostra do poccedilo para natildeo contaminar os poccedilos

vizinhos

3 Colocar a tampa da tina Verificar que as amostras estatildeo colocadas do lado do poacutelo

negativo (caacutetodo) e que a migraccedilatildeo seraacute no sentido do poacutelo positivo (aacutenodo)

4 Ligar os cabos agrave fonte de electricidade Ligar a fonte e regular para uma voltagem de 1-

5Vcm (distacircncia medida entre os eleacutectrodos) Verificar se haacute desprendimento de bolhas

dos eleacutectrodos devido agrave electroacutelise e se passados alguns minutos o azul de bromofenol jaacute

comeccedilou a migrar no sentido correcto

5 Apoacutes migraccedilatildeo julgada conveniente (por avaliaccedilatildeo da posiccedilatildeo do azul de bromofenol a

sensivelmente 34 do comprimento do gel) desligar a corrente eleacutectrica na fonte desligar

os cabos e retirar a tampa da tina Retirar o gel cuidadosamente para natildeo partir e coraacute-lo

em banho numa soluccedilatildeo de brometo de etiacutedeo 05μgml durante 30-45 min agrave temperatura

ambiente

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras (cont)

O brometo de etiacutedeo eacute um agente mutageacutenico potente usar sempre luvas e colocar em

recipiente proacuteprio todo o material que tenha entrado em contacto com este corante

6 - Examinar o gel agrave radiaccedilatildeo ultra-violeta e fotografar para arquivar

(As radiaccedilotildees UV satildeo extremamente perigosas particularmente para os olhos provocando lesotildees na

retina Evitar qualquer exposiccedilatildeo dos olhos a estas radiaccedilotildees Usar sempre oacuteculos protectores ou

maacutescaras de material opaco aos UV)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Imagem obtida atraveacutes do transiluminador de UV (Alu-TPA-25)

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Teacutecnica do PCRhttpnobelprizeorgeducational_gameschemistrypcrgameindexhtml

DNA ndash dupla cadeiahttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinedna_double_helix

Coacutedigo geneacuteticohttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinegene-code

Alguns sites com animaccedilotildees

-httpwwwcienticcomportalindexphpview=articleampcatid=423Amateria

l-geneticoampid=663Apcr-e-electroforese-em-gelampoption=com_contentampItemid=112

- httpwwwipatimupptdefault-pthtm

- httpwwwlaboratorioabertoptiniciophp

- httptranslategooglepttranslatehl=pt-PTamplangpair=en7Cptampu=httpscientificteachingwiscedumaterialsmolecularPhillipsRobertsonPCRhtm

Alguns sites com informaccedilotildees

Bibliografia

- Documentaccedilatildeo Gemoleculargmailcom

bull 2009_Apresentaccedilatildeo -P12_Teacuteenicas de Eng Genet P1bull Compilaccedilatildeo de Protocolos

- www youtubecomwatchv=dxTeDu5_eN8 - ldquoPromo Investigation Discovery launches in the UK on Sky 551rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=B5dVik3VTtcampfeature=related -ldquo Polymerase chain reaction (PCR)rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=qMxQ-65qYDk - ldquo Gel Electrophoresisrdquo

-wwwodnavaiaescolaorg

-httpwwwrocheptportugalindexcfmprodutosequipamentos-de-diagnosticoproductsmolecular-diagintro-pcr

-httpenwikipediaorgwikiPolymerase_chain_reactionhttpwwwcrbm1govbrbio65artigocien_65asp

- wwwgep-isfgorgISFGPortuguesportadaphp

-httpwwwdbbmfiocruzbrhelpdeskmbiologyTE9cnicas20BE1sicas20de20Biologia20Molecular20finalpdf

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Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

ELECTROFORESE (DNA fingerprint)

- Quando sujeitos a um campo eleacutectrico os aacutecidos nucleicos migram em

direcccedilatildeo ao poacutelo positivo uma vez que apresentam carga negativa a pH

neutro

- Eacute uma teacutecnica que eacute utilizada para separar moleacuteculas de diferentes tamanhos

e cargas eleacutectricas a maior parte das vezes de fragmentos de DNA RNA ou

proteiacutenas

- Durante a electroforese em gel de agarose os fragmentos moleculares

migram atraveacutes de um gel quando exposto a um campo eleacutectrico

- A agarose funciona como uma rede cujos poros deixam passar mais

facilmente as moleacuteculas mais pequenas

Materiais - Erlenmeyer de 250ml

- Espaacutetula

- Balanccedila

- Microondas

- Tina de electroforese

- Fonte de electroforese

- Micropipetas P20 e P100

- Pontas para micropipeta amarelas

- Microtubos

- Transiluminador de UV

Reagentes- Tampatildeo TAE (soluccedilatildeo 50x trisbase242g aacutecido

aceacutetico glacial 571ml EDTA 05M pH 80

100ml aacutegua desionizada qb 1000ml)

- Aacutegua- ultra-pura

- Tampatildeo de amostra (soluccedilatildeo 6x azul de

bromofenol 025 pv xileno de cianol FF

025 pv glicerol 30 pv)

- Brometo de etiacutedeo 05μgml

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo do gel de agarose

1 - Preparar uma soluccedilatildeo de agarose em tampatildeo TAE com concentraccedilatildeo final de 15 (pv)

Aquecer a mistura no microondas com agitaccedilatildeo frequente ateacute toda a agarose se ter

dissolvido

2 - Colocar o tabuleiro da tina de electroforese no respectivo suporte de preparaccedilatildeo do gel ou

na sua falta selar com fita adesiva de autoclave

3 - Colocar o pente em posiccedilatildeo conveniente no tabuleiro para um correcto posicionamento

dos poccedilos distacircncia agrave extremidade e agrave base do gel

4 - Verter a agarose no tabuleiro ateacute uma altura de ~5mm Eliminar bolhas de ar que se

tenham formado aspirando com uma micropipeta e deixar solidificar agrave temperatura

ambiente

5 - Quando o gel se tiver formado retirar lentamente o pente para natildeo danificar os poccedilos

colocar o tabuleiro na tina de electroforese de modo a que os poccedilos estejam do lado do

eleacutectrodo negativo e adicionar tampatildeo TAE ateacute ~1mm acima do gel

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras

1 Para cada amostra misturar num microtubo 100-500ng de DNA 4μl de tampatildeo de

amostra (5x conc) e aacutegua ultra-pura qb 20μl

2 Aplicar as amostras nos respectivos poccedilos enchendo lentamente cada poccedilo com uma

micropipeta Natildeo deixar extravasar a amostra do poccedilo para natildeo contaminar os poccedilos

vizinhos

3 Colocar a tampa da tina Verificar que as amostras estatildeo colocadas do lado do poacutelo

negativo (caacutetodo) e que a migraccedilatildeo seraacute no sentido do poacutelo positivo (aacutenodo)

4 Ligar os cabos agrave fonte de electricidade Ligar a fonte e regular para uma voltagem de 1-

5Vcm (distacircncia medida entre os eleacutectrodos) Verificar se haacute desprendimento de bolhas

dos eleacutectrodos devido agrave electroacutelise e se passados alguns minutos o azul de bromofenol jaacute

comeccedilou a migrar no sentido correcto

5 Apoacutes migraccedilatildeo julgada conveniente (por avaliaccedilatildeo da posiccedilatildeo do azul de bromofenol a

sensivelmente 34 do comprimento do gel) desligar a corrente eleacutectrica na fonte desligar

os cabos e retirar a tampa da tina Retirar o gel cuidadosamente para natildeo partir e coraacute-lo

em banho numa soluccedilatildeo de brometo de etiacutedeo 05μgml durante 30-45 min agrave temperatura

ambiente

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras (cont)

O brometo de etiacutedeo eacute um agente mutageacutenico potente usar sempre luvas e colocar em

recipiente proacuteprio todo o material que tenha entrado em contacto com este corante

6 - Examinar o gel agrave radiaccedilatildeo ultra-violeta e fotografar para arquivar

(As radiaccedilotildees UV satildeo extremamente perigosas particularmente para os olhos provocando lesotildees na

retina Evitar qualquer exposiccedilatildeo dos olhos a estas radiaccedilotildees Usar sempre oacuteculos protectores ou

maacutescaras de material opaco aos UV)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Imagem obtida atraveacutes do transiluminador de UV (Alu-TPA-25)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Teacutecnica do PCRhttpnobelprizeorgeducational_gameschemistrypcrgameindexhtml

DNA ndash dupla cadeiahttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinedna_double_helix

Coacutedigo geneacuteticohttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinegene-code

Alguns sites com animaccedilotildees

-httpwwwcienticcomportalindexphpview=articleampcatid=423Amateria

l-geneticoampid=663Apcr-e-electroforese-em-gelampoption=com_contentampItemid=112

- httpwwwipatimupptdefault-pthtm

- httpwwwlaboratorioabertoptiniciophp

- httptranslategooglepttranslatehl=pt-PTamplangpair=en7Cptampu=httpscientificteachingwiscedumaterialsmolecularPhillipsRobertsonPCRhtm

Alguns sites com informaccedilotildees

Bibliografia

- Documentaccedilatildeo Gemoleculargmailcom

bull 2009_Apresentaccedilatildeo -P12_Teacuteenicas de Eng Genet P1bull Compilaccedilatildeo de Protocolos

- www youtubecomwatchv=dxTeDu5_eN8 - ldquoPromo Investigation Discovery launches in the UK on Sky 551rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=B5dVik3VTtcampfeature=related -ldquo Polymerase chain reaction (PCR)rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=qMxQ-65qYDk - ldquo Gel Electrophoresisrdquo

-wwwodnavaiaescolaorg

-httpwwwrocheptportugalindexcfmprodutosequipamentos-de-diagnosticoproductsmolecular-diagintro-pcr

-httpenwikipediaorgwikiPolymerase_chain_reactionhttpwwwcrbm1govbrbio65artigocien_65asp

- wwwgep-isfgorgISFGPortuguesportadaphp

-httpwwwdbbmfiocruzbrhelpdeskmbiologyTE9cnicas20BE1sicas20de20Biologia20Molecular20finalpdf

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Actividade PraacuteticaAmplificaccedilatildeo de DNA genoacutemico - PCR

ELECTROFORESE (DNA fingerprint)

- Quando sujeitos a um campo eleacutectrico os aacutecidos nucleicos migram em

direcccedilatildeo ao poacutelo positivo uma vez que apresentam carga negativa a pH

neutro

- Eacute uma teacutecnica que eacute utilizada para separar moleacuteculas de diferentes tamanhos

e cargas eleacutectricas a maior parte das vezes de fragmentos de DNA RNA ou

proteiacutenas

- Durante a electroforese em gel de agarose os fragmentos moleculares

migram atraveacutes de um gel quando exposto a um campo eleacutectrico

- A agarose funciona como uma rede cujos poros deixam passar mais

facilmente as moleacuteculas mais pequenas

Materiais - Erlenmeyer de 250ml

- Espaacutetula

- Balanccedila

- Microondas

- Tina de electroforese

- Fonte de electroforese

- Micropipetas P20 e P100

- Pontas para micropipeta amarelas

- Microtubos

- Transiluminador de UV

Reagentes- Tampatildeo TAE (soluccedilatildeo 50x trisbase242g aacutecido

aceacutetico glacial 571ml EDTA 05M pH 80

100ml aacutegua desionizada qb 1000ml)

- Aacutegua- ultra-pura

- Tampatildeo de amostra (soluccedilatildeo 6x azul de

bromofenol 025 pv xileno de cianol FF

025 pv glicerol 30 pv)

- Brometo de etiacutedeo 05μgml

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo do gel de agarose

1 - Preparar uma soluccedilatildeo de agarose em tampatildeo TAE com concentraccedilatildeo final de 15 (pv)

Aquecer a mistura no microondas com agitaccedilatildeo frequente ateacute toda a agarose se ter

dissolvido

2 - Colocar o tabuleiro da tina de electroforese no respectivo suporte de preparaccedilatildeo do gel ou

na sua falta selar com fita adesiva de autoclave

3 - Colocar o pente em posiccedilatildeo conveniente no tabuleiro para um correcto posicionamento

dos poccedilos distacircncia agrave extremidade e agrave base do gel

4 - Verter a agarose no tabuleiro ateacute uma altura de ~5mm Eliminar bolhas de ar que se

tenham formado aspirando com uma micropipeta e deixar solidificar agrave temperatura

ambiente

5 - Quando o gel se tiver formado retirar lentamente o pente para natildeo danificar os poccedilos

colocar o tabuleiro na tina de electroforese de modo a que os poccedilos estejam do lado do

eleacutectrodo negativo e adicionar tampatildeo TAE ateacute ~1mm acima do gel

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Preparaccedilatildeo das amostras

1 Para cada amostra misturar num microtubo 100-500ng de DNA 4μl de tampatildeo de

amostra (5x conc) e aacutegua ultra-pura qb 20μl

2 Aplicar as amostras nos respectivos poccedilos enchendo lentamente cada poccedilo com uma

micropipeta Natildeo deixar extravasar a amostra do poccedilo para natildeo contaminar os poccedilos

vizinhos

3 Colocar a tampa da tina Verificar que as amostras estatildeo colocadas do lado do poacutelo

negativo (caacutetodo) e que a migraccedilatildeo seraacute no sentido do poacutelo positivo (aacutenodo)

4 Ligar os cabos agrave fonte de electricidade Ligar a fonte e regular para uma voltagem de 1-

5Vcm (distacircncia medida entre os eleacutectrodos) Verificar se haacute desprendimento de bolhas

dos eleacutectrodos devido agrave electroacutelise e se passados alguns minutos o azul de bromofenol jaacute

comeccedilou a migrar no sentido correcto

5 Apoacutes migraccedilatildeo julgada conveniente (por avaliaccedilatildeo da posiccedilatildeo do azul de bromofenol a

sensivelmente 34 do comprimento do gel) desligar a corrente eleacutectrica na fonte desligar

os cabos e retirar a tampa da tina Retirar o gel cuidadosamente para natildeo partir e coraacute-lo

em banho numa soluccedilatildeo de brometo de etiacutedeo 05μgml durante 30-45 min agrave temperatura

ambiente

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras (cont)

O brometo de etiacutedeo eacute um agente mutageacutenico potente usar sempre luvas e colocar em

recipiente proacuteprio todo o material que tenha entrado em contacto com este corante

6 - Examinar o gel agrave radiaccedilatildeo ultra-violeta e fotografar para arquivar

(As radiaccedilotildees UV satildeo extremamente perigosas particularmente para os olhos provocando lesotildees na

retina Evitar qualquer exposiccedilatildeo dos olhos a estas radiaccedilotildees Usar sempre oacuteculos protectores ou

maacutescaras de material opaco aos UV)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

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Imagem obtida atraveacutes do transiluminador de UV (Alu-TPA-25)

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Teacutecnica do PCRhttpnobelprizeorgeducational_gameschemistrypcrgameindexhtml

DNA ndash dupla cadeiahttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinedna_double_helix

Coacutedigo geneacuteticohttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinegene-code

Alguns sites com animaccedilotildees

-httpwwwcienticcomportalindexphpview=articleampcatid=423Amateria

l-geneticoampid=663Apcr-e-electroforese-em-gelampoption=com_contentampItemid=112

- httpwwwipatimupptdefault-pthtm

- httpwwwlaboratorioabertoptiniciophp

- httptranslategooglepttranslatehl=pt-PTamplangpair=en7Cptampu=httpscientificteachingwiscedumaterialsmolecularPhillipsRobertsonPCRhtm

Alguns sites com informaccedilotildees

Bibliografia

- Documentaccedilatildeo Gemoleculargmailcom

bull 2009_Apresentaccedilatildeo -P12_Teacuteenicas de Eng Genet P1bull Compilaccedilatildeo de Protocolos

- www youtubecomwatchv=dxTeDu5_eN8 - ldquoPromo Investigation Discovery launches in the UK on Sky 551rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=B5dVik3VTtcampfeature=related -ldquo Polymerase chain reaction (PCR)rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=qMxQ-65qYDk - ldquo Gel Electrophoresisrdquo

-wwwodnavaiaescolaorg

-httpwwwrocheptportugalindexcfmprodutosequipamentos-de-diagnosticoproductsmolecular-diagintro-pcr

-httpenwikipediaorgwikiPolymerase_chain_reactionhttpwwwcrbm1govbrbio65artigocien_65asp

- wwwgep-isfgorgISFGPortuguesportadaphp

-httpwwwdbbmfiocruzbrhelpdeskmbiologyTE9cnicas20BE1sicas20de20Biologia20Molecular20finalpdf

Page 31: Dna invest criminal-pcr-electroforese(dn-afingerprint)

ELECTROFORESE (DNA fingerprint)

- Quando sujeitos a um campo eleacutectrico os aacutecidos nucleicos migram em

direcccedilatildeo ao poacutelo positivo uma vez que apresentam carga negativa a pH

neutro

- Eacute uma teacutecnica que eacute utilizada para separar moleacuteculas de diferentes tamanhos

e cargas eleacutectricas a maior parte das vezes de fragmentos de DNA RNA ou

proteiacutenas

- Durante a electroforese em gel de agarose os fragmentos moleculares

migram atraveacutes de um gel quando exposto a um campo eleacutectrico

- A agarose funciona como uma rede cujos poros deixam passar mais

facilmente as moleacuteculas mais pequenas

Materiais - Erlenmeyer de 250ml

- Espaacutetula

- Balanccedila

- Microondas

- Tina de electroforese

- Fonte de electroforese

- Micropipetas P20 e P100

- Pontas para micropipeta amarelas

- Microtubos

- Transiluminador de UV

Reagentes- Tampatildeo TAE (soluccedilatildeo 50x trisbase242g aacutecido

aceacutetico glacial 571ml EDTA 05M pH 80

100ml aacutegua desionizada qb 1000ml)

- Aacutegua- ultra-pura

- Tampatildeo de amostra (soluccedilatildeo 6x azul de

bromofenol 025 pv xileno de cianol FF

025 pv glicerol 30 pv)

- Brometo de etiacutedeo 05μgml

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo do gel de agarose

1 - Preparar uma soluccedilatildeo de agarose em tampatildeo TAE com concentraccedilatildeo final de 15 (pv)

Aquecer a mistura no microondas com agitaccedilatildeo frequente ateacute toda a agarose se ter

dissolvido

2 - Colocar o tabuleiro da tina de electroforese no respectivo suporte de preparaccedilatildeo do gel ou

na sua falta selar com fita adesiva de autoclave

3 - Colocar o pente em posiccedilatildeo conveniente no tabuleiro para um correcto posicionamento

dos poccedilos distacircncia agrave extremidade e agrave base do gel

4 - Verter a agarose no tabuleiro ateacute uma altura de ~5mm Eliminar bolhas de ar que se

tenham formado aspirando com uma micropipeta e deixar solidificar agrave temperatura

ambiente

5 - Quando o gel se tiver formado retirar lentamente o pente para natildeo danificar os poccedilos

colocar o tabuleiro na tina de electroforese de modo a que os poccedilos estejam do lado do

eleacutectrodo negativo e adicionar tampatildeo TAE ateacute ~1mm acima do gel

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras

1 Para cada amostra misturar num microtubo 100-500ng de DNA 4μl de tampatildeo de

amostra (5x conc) e aacutegua ultra-pura qb 20μl

2 Aplicar as amostras nos respectivos poccedilos enchendo lentamente cada poccedilo com uma

micropipeta Natildeo deixar extravasar a amostra do poccedilo para natildeo contaminar os poccedilos

vizinhos

3 Colocar a tampa da tina Verificar que as amostras estatildeo colocadas do lado do poacutelo

negativo (caacutetodo) e que a migraccedilatildeo seraacute no sentido do poacutelo positivo (aacutenodo)

4 Ligar os cabos agrave fonte de electricidade Ligar a fonte e regular para uma voltagem de 1-

5Vcm (distacircncia medida entre os eleacutectrodos) Verificar se haacute desprendimento de bolhas

dos eleacutectrodos devido agrave electroacutelise e se passados alguns minutos o azul de bromofenol jaacute

comeccedilou a migrar no sentido correcto

5 Apoacutes migraccedilatildeo julgada conveniente (por avaliaccedilatildeo da posiccedilatildeo do azul de bromofenol a

sensivelmente 34 do comprimento do gel) desligar a corrente eleacutectrica na fonte desligar

os cabos e retirar a tampa da tina Retirar o gel cuidadosamente para natildeo partir e coraacute-lo

em banho numa soluccedilatildeo de brometo de etiacutedeo 05μgml durante 30-45 min agrave temperatura

ambiente

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras (cont)

O brometo de etiacutedeo eacute um agente mutageacutenico potente usar sempre luvas e colocar em

recipiente proacuteprio todo o material que tenha entrado em contacto com este corante

6 - Examinar o gel agrave radiaccedilatildeo ultra-violeta e fotografar para arquivar

(As radiaccedilotildees UV satildeo extremamente perigosas particularmente para os olhos provocando lesotildees na

retina Evitar qualquer exposiccedilatildeo dos olhos a estas radiaccedilotildees Usar sempre oacuteculos protectores ou

maacutescaras de material opaco aos UV)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Imagem obtida atraveacutes do transiluminador de UV (Alu-TPA-25)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Teacutecnica do PCRhttpnobelprizeorgeducational_gameschemistrypcrgameindexhtml

DNA ndash dupla cadeiahttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinedna_double_helix

Coacutedigo geneacuteticohttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinegene-code

Alguns sites com animaccedilotildees

-httpwwwcienticcomportalindexphpview=articleampcatid=423Amateria

l-geneticoampid=663Apcr-e-electroforese-em-gelampoption=com_contentampItemid=112

- httpwwwipatimupptdefault-pthtm

- httpwwwlaboratorioabertoptiniciophp

- httptranslategooglepttranslatehl=pt-PTamplangpair=en7Cptampu=httpscientificteachingwiscedumaterialsmolecularPhillipsRobertsonPCRhtm

Alguns sites com informaccedilotildees

Bibliografia

- Documentaccedilatildeo Gemoleculargmailcom

bull 2009_Apresentaccedilatildeo -P12_Teacuteenicas de Eng Genet P1bull Compilaccedilatildeo de Protocolos

- www youtubecomwatchv=dxTeDu5_eN8 - ldquoPromo Investigation Discovery launches in the UK on Sky 551rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=B5dVik3VTtcampfeature=related -ldquo Polymerase chain reaction (PCR)rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=qMxQ-65qYDk - ldquo Gel Electrophoresisrdquo

-wwwodnavaiaescolaorg

-httpwwwrocheptportugalindexcfmprodutosequipamentos-de-diagnosticoproductsmolecular-diagintro-pcr

-httpenwikipediaorgwikiPolymerase_chain_reactionhttpwwwcrbm1govbrbio65artigocien_65asp

- wwwgep-isfgorgISFGPortuguesportadaphp

-httpwwwdbbmfiocruzbrhelpdeskmbiologyTE9cnicas20BE1sicas20de20Biologia20Molecular20finalpdf

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Materiais - Erlenmeyer de 250ml

- Espaacutetula

- Balanccedila

- Microondas

- Tina de electroforese

- Fonte de electroforese

- Micropipetas P20 e P100

- Pontas para micropipeta amarelas

- Microtubos

- Transiluminador de UV

Reagentes- Tampatildeo TAE (soluccedilatildeo 50x trisbase242g aacutecido

aceacutetico glacial 571ml EDTA 05M pH 80

100ml aacutegua desionizada qb 1000ml)

- Aacutegua- ultra-pura

- Tampatildeo de amostra (soluccedilatildeo 6x azul de

bromofenol 025 pv xileno de cianol FF

025 pv glicerol 30 pv)

- Brometo de etiacutedeo 05μgml

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo do gel de agarose

1 - Preparar uma soluccedilatildeo de agarose em tampatildeo TAE com concentraccedilatildeo final de 15 (pv)

Aquecer a mistura no microondas com agitaccedilatildeo frequente ateacute toda a agarose se ter

dissolvido

2 - Colocar o tabuleiro da tina de electroforese no respectivo suporte de preparaccedilatildeo do gel ou

na sua falta selar com fita adesiva de autoclave

3 - Colocar o pente em posiccedilatildeo conveniente no tabuleiro para um correcto posicionamento

dos poccedilos distacircncia agrave extremidade e agrave base do gel

4 - Verter a agarose no tabuleiro ateacute uma altura de ~5mm Eliminar bolhas de ar que se

tenham formado aspirando com uma micropipeta e deixar solidificar agrave temperatura

ambiente

5 - Quando o gel se tiver formado retirar lentamente o pente para natildeo danificar os poccedilos

colocar o tabuleiro na tina de electroforese de modo a que os poccedilos estejam do lado do

eleacutectrodo negativo e adicionar tampatildeo TAE ateacute ~1mm acima do gel

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras

1 Para cada amostra misturar num microtubo 100-500ng de DNA 4μl de tampatildeo de

amostra (5x conc) e aacutegua ultra-pura qb 20μl

2 Aplicar as amostras nos respectivos poccedilos enchendo lentamente cada poccedilo com uma

micropipeta Natildeo deixar extravasar a amostra do poccedilo para natildeo contaminar os poccedilos

vizinhos

3 Colocar a tampa da tina Verificar que as amostras estatildeo colocadas do lado do poacutelo

negativo (caacutetodo) e que a migraccedilatildeo seraacute no sentido do poacutelo positivo (aacutenodo)

4 Ligar os cabos agrave fonte de electricidade Ligar a fonte e regular para uma voltagem de 1-

5Vcm (distacircncia medida entre os eleacutectrodos) Verificar se haacute desprendimento de bolhas

dos eleacutectrodos devido agrave electroacutelise e se passados alguns minutos o azul de bromofenol jaacute

comeccedilou a migrar no sentido correcto

5 Apoacutes migraccedilatildeo julgada conveniente (por avaliaccedilatildeo da posiccedilatildeo do azul de bromofenol a

sensivelmente 34 do comprimento do gel) desligar a corrente eleacutectrica na fonte desligar

os cabos e retirar a tampa da tina Retirar o gel cuidadosamente para natildeo partir e coraacute-lo

em banho numa soluccedilatildeo de brometo de etiacutedeo 05μgml durante 30-45 min agrave temperatura

ambiente

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras (cont)

O brometo de etiacutedeo eacute um agente mutageacutenico potente usar sempre luvas e colocar em

recipiente proacuteprio todo o material que tenha entrado em contacto com este corante

6 - Examinar o gel agrave radiaccedilatildeo ultra-violeta e fotografar para arquivar

(As radiaccedilotildees UV satildeo extremamente perigosas particularmente para os olhos provocando lesotildees na

retina Evitar qualquer exposiccedilatildeo dos olhos a estas radiaccedilotildees Usar sempre oacuteculos protectores ou

maacutescaras de material opaco aos UV)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Imagem obtida atraveacutes do transiluminador de UV (Alu-TPA-25)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Teacutecnica do PCRhttpnobelprizeorgeducational_gameschemistrypcrgameindexhtml

DNA ndash dupla cadeiahttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinedna_double_helix

Coacutedigo geneacuteticohttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinegene-code

Alguns sites com animaccedilotildees

-httpwwwcienticcomportalindexphpview=articleampcatid=423Amateria

l-geneticoampid=663Apcr-e-electroforese-em-gelampoption=com_contentampItemid=112

- httpwwwipatimupptdefault-pthtm

- httpwwwlaboratorioabertoptiniciophp

- httptranslategooglepttranslatehl=pt-PTamplangpair=en7Cptampu=httpscientificteachingwiscedumaterialsmolecularPhillipsRobertsonPCRhtm

Alguns sites com informaccedilotildees

Bibliografia

- Documentaccedilatildeo Gemoleculargmailcom

bull 2009_Apresentaccedilatildeo -P12_Teacuteenicas de Eng Genet P1bull Compilaccedilatildeo de Protocolos

- www youtubecomwatchv=dxTeDu5_eN8 - ldquoPromo Investigation Discovery launches in the UK on Sky 551rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=B5dVik3VTtcampfeature=related -ldquo Polymerase chain reaction (PCR)rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=qMxQ-65qYDk - ldquo Gel Electrophoresisrdquo

-wwwodnavaiaescolaorg

-httpwwwrocheptportugalindexcfmprodutosequipamentos-de-diagnosticoproductsmolecular-diagintro-pcr

-httpenwikipediaorgwikiPolymerase_chain_reactionhttpwwwcrbm1govbrbio65artigocien_65asp

- wwwgep-isfgorgISFGPortuguesportadaphp

-httpwwwdbbmfiocruzbrhelpdeskmbiologyTE9cnicas20BE1sicas20de20Biologia20Molecular20finalpdf

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Preparaccedilatildeo do gel de agarose

1 - Preparar uma soluccedilatildeo de agarose em tampatildeo TAE com concentraccedilatildeo final de 15 (pv)

Aquecer a mistura no microondas com agitaccedilatildeo frequente ateacute toda a agarose se ter

dissolvido

2 - Colocar o tabuleiro da tina de electroforese no respectivo suporte de preparaccedilatildeo do gel ou

na sua falta selar com fita adesiva de autoclave

3 - Colocar o pente em posiccedilatildeo conveniente no tabuleiro para um correcto posicionamento

dos poccedilos distacircncia agrave extremidade e agrave base do gel

4 - Verter a agarose no tabuleiro ateacute uma altura de ~5mm Eliminar bolhas de ar que se

tenham formado aspirando com uma micropipeta e deixar solidificar agrave temperatura

ambiente

5 - Quando o gel se tiver formado retirar lentamente o pente para natildeo danificar os poccedilos

colocar o tabuleiro na tina de electroforese de modo a que os poccedilos estejam do lado do

eleacutectrodo negativo e adicionar tampatildeo TAE ateacute ~1mm acima do gel

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras

1 Para cada amostra misturar num microtubo 100-500ng de DNA 4μl de tampatildeo de

amostra (5x conc) e aacutegua ultra-pura qb 20μl

2 Aplicar as amostras nos respectivos poccedilos enchendo lentamente cada poccedilo com uma

micropipeta Natildeo deixar extravasar a amostra do poccedilo para natildeo contaminar os poccedilos

vizinhos

3 Colocar a tampa da tina Verificar que as amostras estatildeo colocadas do lado do poacutelo

negativo (caacutetodo) e que a migraccedilatildeo seraacute no sentido do poacutelo positivo (aacutenodo)

4 Ligar os cabos agrave fonte de electricidade Ligar a fonte e regular para uma voltagem de 1-

5Vcm (distacircncia medida entre os eleacutectrodos) Verificar se haacute desprendimento de bolhas

dos eleacutectrodos devido agrave electroacutelise e se passados alguns minutos o azul de bromofenol jaacute

comeccedilou a migrar no sentido correcto

5 Apoacutes migraccedilatildeo julgada conveniente (por avaliaccedilatildeo da posiccedilatildeo do azul de bromofenol a

sensivelmente 34 do comprimento do gel) desligar a corrente eleacutectrica na fonte desligar

os cabos e retirar a tampa da tina Retirar o gel cuidadosamente para natildeo partir e coraacute-lo

em banho numa soluccedilatildeo de brometo de etiacutedeo 05μgml durante 30-45 min agrave temperatura

ambiente

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras (cont)

O brometo de etiacutedeo eacute um agente mutageacutenico potente usar sempre luvas e colocar em

recipiente proacuteprio todo o material que tenha entrado em contacto com este corante

6 - Examinar o gel agrave radiaccedilatildeo ultra-violeta e fotografar para arquivar

(As radiaccedilotildees UV satildeo extremamente perigosas particularmente para os olhos provocando lesotildees na

retina Evitar qualquer exposiccedilatildeo dos olhos a estas radiaccedilotildees Usar sempre oacuteculos protectores ou

maacutescaras de material opaco aos UV)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Imagem obtida atraveacutes do transiluminador de UV (Alu-TPA-25)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Teacutecnica do PCRhttpnobelprizeorgeducational_gameschemistrypcrgameindexhtml

DNA ndash dupla cadeiahttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinedna_double_helix

Coacutedigo geneacuteticohttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinegene-code

Alguns sites com animaccedilotildees

-httpwwwcienticcomportalindexphpview=articleampcatid=423Amateria

l-geneticoampid=663Apcr-e-electroforese-em-gelampoption=com_contentampItemid=112

- httpwwwipatimupptdefault-pthtm

- httpwwwlaboratorioabertoptiniciophp

- httptranslategooglepttranslatehl=pt-PTamplangpair=en7Cptampu=httpscientificteachingwiscedumaterialsmolecularPhillipsRobertsonPCRhtm

Alguns sites com informaccedilotildees

Bibliografia

- Documentaccedilatildeo Gemoleculargmailcom

bull 2009_Apresentaccedilatildeo -P12_Teacuteenicas de Eng Genet P1bull Compilaccedilatildeo de Protocolos

- www youtubecomwatchv=dxTeDu5_eN8 - ldquoPromo Investigation Discovery launches in the UK on Sky 551rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=B5dVik3VTtcampfeature=related -ldquo Polymerase chain reaction (PCR)rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=qMxQ-65qYDk - ldquo Gel Electrophoresisrdquo

-wwwodnavaiaescolaorg

-httpwwwrocheptportugalindexcfmprodutosequipamentos-de-diagnosticoproductsmolecular-diagintro-pcr

-httpenwikipediaorgwikiPolymerase_chain_reactionhttpwwwcrbm1govbrbio65artigocien_65asp

- wwwgep-isfgorgISFGPortuguesportadaphp

-httpwwwdbbmfiocruzbrhelpdeskmbiologyTE9cnicas20BE1sicas20de20Biologia20Molecular20finalpdf

Page 34: Dna invest criminal-pcr-electroforese(dn-afingerprint)

Preparaccedilatildeo das amostras

1 Para cada amostra misturar num microtubo 100-500ng de DNA 4μl de tampatildeo de

amostra (5x conc) e aacutegua ultra-pura qb 20μl

2 Aplicar as amostras nos respectivos poccedilos enchendo lentamente cada poccedilo com uma

micropipeta Natildeo deixar extravasar a amostra do poccedilo para natildeo contaminar os poccedilos

vizinhos

3 Colocar a tampa da tina Verificar que as amostras estatildeo colocadas do lado do poacutelo

negativo (caacutetodo) e que a migraccedilatildeo seraacute no sentido do poacutelo positivo (aacutenodo)

4 Ligar os cabos agrave fonte de electricidade Ligar a fonte e regular para uma voltagem de 1-

5Vcm (distacircncia medida entre os eleacutectrodos) Verificar se haacute desprendimento de bolhas

dos eleacutectrodos devido agrave electroacutelise e se passados alguns minutos o azul de bromofenol jaacute

comeccedilou a migrar no sentido correcto

5 Apoacutes migraccedilatildeo julgada conveniente (por avaliaccedilatildeo da posiccedilatildeo do azul de bromofenol a

sensivelmente 34 do comprimento do gel) desligar a corrente eleacutectrica na fonte desligar

os cabos e retirar a tampa da tina Retirar o gel cuidadosamente para natildeo partir e coraacute-lo

em banho numa soluccedilatildeo de brometo de etiacutedeo 05μgml durante 30-45 min agrave temperatura

ambiente

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Preparaccedilatildeo das amostras (cont)

O brometo de etiacutedeo eacute um agente mutageacutenico potente usar sempre luvas e colocar em

recipiente proacuteprio todo o material que tenha entrado em contacto com este corante

6 - Examinar o gel agrave radiaccedilatildeo ultra-violeta e fotografar para arquivar

(As radiaccedilotildees UV satildeo extremamente perigosas particularmente para os olhos provocando lesotildees na

retina Evitar qualquer exposiccedilatildeo dos olhos a estas radiaccedilotildees Usar sempre oacuteculos protectores ou

maacutescaras de material opaco aos UV)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

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Imagem obtida atraveacutes do transiluminador de UV (Alu-TPA-25)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Teacutecnica do PCRhttpnobelprizeorgeducational_gameschemistrypcrgameindexhtml

DNA ndash dupla cadeiahttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinedna_double_helix

Coacutedigo geneacuteticohttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinegene-code

Alguns sites com animaccedilotildees

-httpwwwcienticcomportalindexphpview=articleampcatid=423Amateria

l-geneticoampid=663Apcr-e-electroforese-em-gelampoption=com_contentampItemid=112

- httpwwwipatimupptdefault-pthtm

- httpwwwlaboratorioabertoptiniciophp

- httptranslategooglepttranslatehl=pt-PTamplangpair=en7Cptampu=httpscientificteachingwiscedumaterialsmolecularPhillipsRobertsonPCRhtm

Alguns sites com informaccedilotildees

Bibliografia

- Documentaccedilatildeo Gemoleculargmailcom

bull 2009_Apresentaccedilatildeo -P12_Teacuteenicas de Eng Genet P1bull Compilaccedilatildeo de Protocolos

- www youtubecomwatchv=dxTeDu5_eN8 - ldquoPromo Investigation Discovery launches in the UK on Sky 551rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=B5dVik3VTtcampfeature=related -ldquo Polymerase chain reaction (PCR)rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=qMxQ-65qYDk - ldquo Gel Electrophoresisrdquo

-wwwodnavaiaescolaorg

-httpwwwrocheptportugalindexcfmprodutosequipamentos-de-diagnosticoproductsmolecular-diagintro-pcr

-httpenwikipediaorgwikiPolymerase_chain_reactionhttpwwwcrbm1govbrbio65artigocien_65asp

- wwwgep-isfgorgISFGPortuguesportadaphp

-httpwwwdbbmfiocruzbrhelpdeskmbiologyTE9cnicas20BE1sicas20de20Biologia20Molecular20finalpdf

Page 35: Dna invest criminal-pcr-electroforese(dn-afingerprint)

Preparaccedilatildeo das amostras (cont)

O brometo de etiacutedeo eacute um agente mutageacutenico potente usar sempre luvas e colocar em

recipiente proacuteprio todo o material que tenha entrado em contacto com este corante

6 - Examinar o gel agrave radiaccedilatildeo ultra-violeta e fotografar para arquivar

(As radiaccedilotildees UV satildeo extremamente perigosas particularmente para os olhos provocando lesotildees na

retina Evitar qualquer exposiccedilatildeo dos olhos a estas radiaccedilotildees Usar sempre oacuteculos protectores ou

maacutescaras de material opaco aos UV)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

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Imagem obtida atraveacutes do transiluminador de UV (Alu-TPA-25)

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Teacutecnica do PCRhttpnobelprizeorgeducational_gameschemistrypcrgameindexhtml

DNA ndash dupla cadeiahttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinedna_double_helix

Coacutedigo geneacuteticohttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinegene-code

Alguns sites com animaccedilotildees

-httpwwwcienticcomportalindexphpview=articleampcatid=423Amateria

l-geneticoampid=663Apcr-e-electroforese-em-gelampoption=com_contentampItemid=112

- httpwwwipatimupptdefault-pthtm

- httpwwwlaboratorioabertoptiniciophp

- httptranslategooglepttranslatehl=pt-PTamplangpair=en7Cptampu=httpscientificteachingwiscedumaterialsmolecularPhillipsRobertsonPCRhtm

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Bibliografia

- Documentaccedilatildeo Gemoleculargmailcom

bull 2009_Apresentaccedilatildeo -P12_Teacuteenicas de Eng Genet P1bull Compilaccedilatildeo de Protocolos

- www youtubecomwatchv=dxTeDu5_eN8 - ldquoPromo Investigation Discovery launches in the UK on Sky 551rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=B5dVik3VTtcampfeature=related -ldquo Polymerase chain reaction (PCR)rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=qMxQ-65qYDk - ldquo Gel Electrophoresisrdquo

-wwwodnavaiaescolaorg

-httpwwwrocheptportugalindexcfmprodutosequipamentos-de-diagnosticoproductsmolecular-diagintro-pcr

-httpenwikipediaorgwikiPolymerase_chain_reactionhttpwwwcrbm1govbrbio65artigocien_65asp

- wwwgep-isfgorgISFGPortuguesportadaphp

-httpwwwdbbmfiocruzbrhelpdeskmbiologyTE9cnicas20BE1sicas20de20Biologia20Molecular20finalpdf

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Imagem obtida atraveacutes do transiluminador de UV (Alu-TPA-25)

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Teacutecnica do PCRhttpnobelprizeorgeducational_gameschemistrypcrgameindexhtml

DNA ndash dupla cadeiahttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinedna_double_helix

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- httptranslategooglepttranslatehl=pt-PTamplangpair=en7Cptampu=httpscientificteachingwiscedumaterialsmolecularPhillipsRobertsonPCRhtm

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Bibliografia

- Documentaccedilatildeo Gemoleculargmailcom

bull 2009_Apresentaccedilatildeo -P12_Teacuteenicas de Eng Genet P1bull Compilaccedilatildeo de Protocolos

- www youtubecomwatchv=dxTeDu5_eN8 - ldquoPromo Investigation Discovery launches in the UK on Sky 551rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=B5dVik3VTtcampfeature=related -ldquo Polymerase chain reaction (PCR)rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=qMxQ-65qYDk - ldquo Gel Electrophoresisrdquo

-wwwodnavaiaescolaorg

-httpwwwrocheptportugalindexcfmprodutosequipamentos-de-diagnosticoproductsmolecular-diagintro-pcr

-httpenwikipediaorgwikiPolymerase_chain_reactionhttpwwwcrbm1govbrbio65artigocien_65asp

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Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

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Imagem obtida atraveacutes do transiluminador de UV (Alu-TPA-25)

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Teacutecnica do PCRhttpnobelprizeorgeducational_gameschemistrypcrgameindexhtml

DNA ndash dupla cadeiahttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinedna_double_helix

Coacutedigo geneacuteticohttpnobelprizeorgeducational_gamesmedicinegene-code

Alguns sites com animaccedilotildees

-httpwwwcienticcomportalindexphpview=articleampcatid=423Amateria

l-geneticoampid=663Apcr-e-electroforese-em-gelampoption=com_contentampItemid=112

- httpwwwipatimupptdefault-pthtm

- httpwwwlaboratorioabertoptiniciophp

- httptranslategooglepttranslatehl=pt-PTamplangpair=en7Cptampu=httpscientificteachingwiscedumaterialsmolecularPhillipsRobertsonPCRhtm

Alguns sites com informaccedilotildees

Bibliografia

- Documentaccedilatildeo Gemoleculargmailcom

bull 2009_Apresentaccedilatildeo -P12_Teacuteenicas de Eng Genet P1bull Compilaccedilatildeo de Protocolos

- www youtubecomwatchv=dxTeDu5_eN8 - ldquoPromo Investigation Discovery launches in the UK on Sky 551rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=B5dVik3VTtcampfeature=related -ldquo Polymerase chain reaction (PCR)rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=qMxQ-65qYDk - ldquo Gel Electrophoresisrdquo

-wwwodnavaiaescolaorg

-httpwwwrocheptportugalindexcfmprodutosequipamentos-de-diagnosticoproductsmolecular-diagintro-pcr

-httpenwikipediaorgwikiPolymerase_chain_reactionhttpwwwcrbm1govbrbio65artigocien_65asp

- wwwgep-isfgorgISFGPortuguesportadaphp

-httpwwwdbbmfiocruzbrhelpdeskmbiologyTE9cnicas20BE1sicas20de20Biologia20Molecular20finalpdf

Page 38: Dna invest criminal-pcr-electroforese(dn-afingerprint)

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Actividade PraacuteticaElectroforese em Gel de Agarose - DNA fingerprinting

Imagem obtida atraveacutes do transiluminador de UV (Alu-TPA-25)

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bull 2009_Apresentaccedilatildeo -P12_Teacuteenicas de Eng Genet P1bull Compilaccedilatildeo de Protocolos

- www youtubecomwatchv=dxTeDu5_eN8 - ldquoPromo Investigation Discovery launches in the UK on Sky 551rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=B5dVik3VTtcampfeature=related -ldquo Polymerase chain reaction (PCR)rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=qMxQ-65qYDk - ldquo Gel Electrophoresisrdquo

-wwwodnavaiaescolaorg

-httpwwwrocheptportugalindexcfmprodutosequipamentos-de-diagnosticoproductsmolecular-diagintro-pcr

-httpenwikipediaorgwikiPolymerase_chain_reactionhttpwwwcrbm1govbrbio65artigocien_65asp

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- www youtubecomwatchv=dxTeDu5_eN8 - ldquoPromo Investigation Discovery launches in the UK on Sky 551rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=B5dVik3VTtcampfeature=related -ldquo Polymerase chain reaction (PCR)rdquo

-httpwwwyoutubecomwatchv=qMxQ-65qYDk - ldquo Gel Electrophoresisrdquo

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