Agrupamento das escolas de Santa Maria Da Feira
Escola Secundaria de Santa Maria Da Feira
Curso de Ciências e Tecnologias
Ano Lectivo: 2016/2017
Disciplina de Biologia
Relatório da actividade laboratorial: O Rastreio dos Transgénicos
Local da actividade: IPATIMUP, Porto
Data da actividade: 20/2/2017
Alunas: Ana Gomes, Joana Rodrigues e Sara Oliveira
Número: 2, 13 e 23 Ano: 12º Turma: A
Professora: Maria Marilita Guedes de Melo
 Objectivos
 Analisarprocedimentoslaboratoriaisde manipulaçãode DNA,comvistaà
compreensãoglobal de processosbiotecnológicos envolvidos;
 CompreenderaimportânciadoDNA enquantofactorde identificaçãogenéticado
indivíduo;
 Avaliara importânciabiológicadasenzimasde restriçãono contextodaEngenharia
Genética;
 Identificaralimentosgeneticamentemodificadoscomrecursoa técnicaslaboratoriais
avançadas;
 Reflectirsobre implicaçõesbiológicasque decorremdaobtençãode organismos
geneticamente modificados.
 Material
1. Esguichode água destilada
2. Pilão
3. Almofariz
4. Micropipetas de 2/20 μl, 20/200 μl e 100/1000 μl.
5. Microtubo de PCR
6. Provetade 25 ml
7. Pontas esterilizáveis
8. Corante
9. Soluçãode InstaGeneTMMatrix
10. Alimentosatestar:milho,ervilhas,cenoura.
11. Espátula
12. Balança electrónica
13. Blocotérmico
14. Cronómetro
15. Agitadorvortex
16. Centrifugadora
17. Tinade electroforese
18. Termociclador
19. Soluçãode TAE
20. Gobelé de 250 ml
21. Pipeta
22. Frasco de agarose
23. Luva
24. PlantPS11 primers (primerverde)
25. GMO primers (primervermelho)
26. Microtubode PCRcom sobrenadante e a soluçãode InstaGeneTMMatrix
27. Microtubode PCRcom MasterMix
 Técnicas Utilizadas
Na etapa1:
1. Maceração do alimentocom a água: O alimentodeve sermaceradoparaque a
parede celular,umaestrutura espessae rígidapresente em célulasvegetais,seja
rompida,de formaa isolaro DNA.
2. Adição da solução sobrenadante ao InstaGeneTMMatrix:Oconteúdocelular,
libertadopelamaceração,contémenzimas(DNAses) que podem degradaroDNA
que se está a tentarextrair. O InstaGeneTMMatrix é constituídoporpartículas
microscópicascarregadasnegativamente que capturamosiõesmetálicosda
solução(porexemplo,Mg2+). QuandooDNA da amostraencontra-se napresença
de InstaGeneTMMatrix,aspartículas carregadasnegativamenteaprisionamo
Mg2+ e tornam-noindisponível paraasenzimasque degradamoDNA.Isto
permite que se extraiao DNA semocorrer a sua degradação.
3. Agitar a mistura num agitador vortex: deve-se agitarbemde formaa dissolver
todosos componentesdasolução,nãose verificandofibrasouaglomeradosdo
alimento(nonossocasoo milho) nofinal domicrotubo.
4. Centrifugaros microtubos de PCR: este aparelho giraosmicrotubos e assima
parte sólida(fibrase aglomeradosde milho) é separadadaparte líquida(onde
contêmo DNA) domaterial que estáno interiordo microtubosparaseranalisado.
Isto,para removero InstaGeneTMMatrix e osrestoscelulares,doDNA.
5. Controlo positivoe controlo negativo:servemde comparação com osresultados
obtidos – controlopositivoparaumalimentotransgénicoe controlonegativopara
um alimentonãotransgénico.
Na etapa2:
1. Utilizaçãode primers:Os primerssão fiosde DNA,com maisou menos20 bases
(A,T, C, G) complementares,istoé,ligam-seporcomplementaridadeaoinícioda
sequênciade DNA que se quer multiplicar. Cadafiode DNA serviráde molde para
a duplicação,porisso, utilizou-se doistiposde primersdiferentes.Umdosprimers
(vermelho) permite detectarsequênciasespecificasnosOGMe o outroprimer
(verde) identificaDNA de plantas,sejamounãoOGM. A utilizaçãodeste segundo
primerpermite verificarse umresultadonegativose deve àausênciade material
geneticamente modificadoouse apenasse deve auma extracçãode DNA mal
sucedida.
2. Utilizaçãode Master mix:esta solução contémumamisturados nucleótidos
(dATP,dTTP,dCTP e dGTP),tampão,enzimasde restrição e Taq polimerase
(polimerasedoDNA) necessáriaparao processode amplificaçãode uma
determinadaporçãode DNA.
3. Utilizaçãodo termociclador: para que ocorre as sucessivasreplicações doDNA é
necessário aquecimentodoDNA,aadiçãode dois primers,a adiçãode nucleótidos
livrese da DNA polimerase,e arepetiçãodosciclosde aquecimentoe
arrefecimento (desnaturação,hibridaçãoe extensão) até se obterem ascópias
necessáriasaoestudo(cercade biliõesde cópias).
Na etapa3:
1. Aquecimentoda agarose e da solução de TAE: Estessão colocados numgobelé e
posteriormente levadosaomicroondas.Depoisde retiradodomicroondas,coloca-
se o gel de agarose formado,numtabuleirode electroforese e antesde solidificar,
é perfuradoparaassimse formar os poços. Já solidificado,ogel é colocadonatina
de electroforesecomospólossubmersosde solução.
2. Verificaçãodas condiçõesde voltagem: voltagensexcessivasoumuitobaixas
interferemnamobilidade doDNA e causam distorçõesnasua migração.
3. Electroforese:oDNA é introduzidonospequenospoçosde gel,e depoisde tudo
verificado,é tapadaa tinade electroforese. A seguir,acaixaé ligadae a corrente
começa a fluiratravésdogel,e como o DNA é negativamente carregado,este é
atraído peloeléctrodopositivo.Osfragmentosde DNA menoresmigramatravés
do gel de agarose a umavelocidade maiordoque osfragmentosde DNA maiores.
 Resultados
 Discussão de resultados
Terminadaa actividade experimental,foi-nospossível observarosresultadosdaelectroforese
no gel de agarose.Comose utilizaramdoistiposde primer,noestudodaplacacomo gel de
agarose,teve-se que terematençãooseguinte:
O plantPS11 (primerverde),identificaumasequênciaque se encontraemtodasascélulas
vegetais,servindode controloparaque hajaa certezade que o DNA foi correctamente
extraídoe se encontrana amostra.Assim, todasas amostrastêmde ter,no gel de agarose,
uma marca correspondente aopromotorPS11.Postoque este promotoré o que apresenta
maisparesde bases,a suamigração é mais lenta,ficandoamarca relativaa este,maisperto
do pólonegativoque dopositivo.
O GMO primer(primervermelho) identificaassequênciasdopromotore do terminador,que
apenasse encontrampresentesemalimentostransgénicos.Ouseja,se aoadicionaro primer
vermelho,esteidentificaressassequências,significaque aamostrada qual se retirouo DNA é
positivaparaalimentostransgénicos.
Postoisto,e segundoa nossaobservação,concluímosque emtodasas amostrasestava
presente amarca maispróximadopolonegativo,oque vemcomprovarque todas as amostras
apresentavamADN de célulasvegetais,contudoapenasomilhoe ocontrolo positivotinhama
segundamarca. Concluímosentãoque omilhoé o únicoorganismogeneticamentemodificado
(OGM) positivode entre ostrêsalimentostestados.
 Conclusão
Com a realizaçãodestaactividade experimental,conseguimoscompreendermelhoros
processosbiotecnológicosenvolvidosnamanipulaçãode DNA,desde asuaextracçãodas
célulasvegetais,atravésdamaceração,até ao produtofinal,quandoeste foi introduzidonos
pequenospoçosde gel,comfima determinarse este faziaparte de umalimento transgénico
ou não.
Tambémnosfoi possível compreenderaimportânciadoDNA na identificaçãogenéticado
individuo.Éno DNA que estãocontidasas informaçõesnecessáriasparaaconstrução de
componentescelulares,e se a essesgenesforeminseridospelo menosumgene de outra
espécie,oorganismoemcausaficageneticamente modificado,podendose falarde um
transgénico.Osorganismosgeneticamente modificadossãomanipuladosgeneticamente,de
modoa favorecercaracterísticasdesejadas,comoa cor, tamanho,lucro…e neste trabalho
podemos,atravésde técnicaslaboratoriaisavançadas(descritasanteriormente),identificar
qual dos alimentos eraogeneticamente modificado(neste caso,omilho).
As enzimasde restriçãoouendonuclearesde restriçãosãotambémmuitoimportantesno
contextodaengenhariagenética.Estassãocapazesde reconhecerpequenassequências
específicasde nucleótidos,cortandoamoléculade DNA emlocaisespecíficos(zonasde
restrição) e catalisandoodesdobramentodo DNA emfragmentosmenoressemdanificarema
moléculaoriginal.Apósisto,ocorre umareacçãocom necessidade de energia(ATP),emque as
porçõesfinaisdacadeia,chamadasextremidadescoesivas,ligam-se porcomplementaridade a
outro DNA.Asenzimasintervenientesneste processodesignam-se porligasese estaligaçãoé
promovidaporuma enzimachamadaDNA ligase,que catalisaaligaçãoentre o grupofosfato
ligadoao carbono5’ e o grupo hidroxiloligadoaocarbono3’ das moléculasde desoxirribose
presentesnosnucleótidosque constituemoDNA.
O progressoda ciênciae da tecnologiaintroduziucomsucessoosresultadosfundamentaisde
estudosembiologiamolecularnasindústriasagrícolas,alimentarese farmacêuticas,entre
outras. A sojae o milhogeneticamentemodificadossãoosOGM maisextensivamente
cultivados,tendocomoprincipaiscaracterísticasintroduzidas:atolerância, aoherbicidae a
resistência,ainsectos.
A grande questãoque vemsendolevantadaé oquãosegurassão essastecnologias,poisna
obtençãodoOGM estãopatentesalgumasimplicaçõesbiológicas,que podemterefeitosde
riscona sociedade.Todososeventosindesejáveisresultantesdocrescimentoe consumodos
OGM podemserclassificadosemtrêsgruposde risco:alimentares,ecológicose
agrotecnológicos.Quantoaosalimentosgeneticamente modificados,tambémháinúmeros
riscospara a sociedade,principalmente nasaúde,taiscomo:oaumentodas alergias,aumento
de resistênciaaosantibióticos, oaumentodassubstânciastóxicasnosalimentose riscosao
meioambiente.
 Bibliografia e Webgrafia
 https://pt.scribd.com/document/197103201/Paper-Cientifico-Rastreio-de-
Transgenicos
 http://www.notapositiva.com/old/pt/trbestbs/biologia/12_o_rastreio_dos_transg_e_
o_codigo_de_vida_d.htm
 Silva,A.,Santos,M.,Mesquita,A.,Baldaia,L.,Félix,Y.,(2016, “Terra Universode Vida”,
Biologia12º ano, 1º edição,PortoEditora

O rastreio dos transgénicos

  • 1.
    Agrupamento das escolasde Santa Maria Da Feira Escola Secundaria de Santa Maria Da Feira Curso de Ciências e Tecnologias Ano Lectivo: 2016/2017 Disciplina de Biologia Relatório da actividade laboratorial: O Rastreio dos Transgénicos Local da actividade: IPATIMUP, Porto Data da actividade: 20/2/2017 Alunas: Ana Gomes, Joana Rodrigues e Sara Oliveira Número: 2, 13 e 23 Ano: 12º Turma: A Professora: Maria Marilita Guedes de Melo
  • 2.
     Objectivos  Analisarprocedimentoslaboratoriaisdemanipulaçãode DNA,comvistaà compreensãoglobal de processosbiotecnológicos envolvidos;  CompreenderaimportânciadoDNA enquantofactorde identificaçãogenéticado indivíduo;  Avaliara importânciabiológicadasenzimasde restriçãono contextodaEngenharia Genética;  Identificaralimentosgeneticamentemodificadoscomrecursoa técnicaslaboratoriais avançadas;  Reflectirsobre implicaçõesbiológicasque decorremdaobtençãode organismos geneticamente modificados.  Material
  • 4.
    1. Esguichode águadestilada 2. Pilão 3. Almofariz 4. Micropipetas de 2/20 μl, 20/200 μl e 100/1000 μl. 5. Microtubo de PCR 6. Provetade 25 ml 7. Pontas esterilizáveis 8. Corante 9. Soluçãode InstaGeneTMMatrix 10. Alimentosatestar:milho,ervilhas,cenoura. 11. Espátula 12. Balança electrónica 13. Blocotérmico 14. Cronómetro 15. Agitadorvortex 16. Centrifugadora 17. Tinade electroforese 18. Termociclador 19. Soluçãode TAE 20. Gobelé de 250 ml 21. Pipeta 22. Frasco de agarose 23. Luva 24. PlantPS11 primers (primerverde) 25. GMO primers (primervermelho) 26. Microtubode PCRcom sobrenadante e a soluçãode InstaGeneTMMatrix 27. Microtubode PCRcom MasterMix
  • 5.
     Técnicas Utilizadas Naetapa1: 1. Maceração do alimentocom a água: O alimentodeve sermaceradoparaque a parede celular,umaestrutura espessae rígidapresente em célulasvegetais,seja rompida,de formaa isolaro DNA. 2. Adição da solução sobrenadante ao InstaGeneTMMatrix:Oconteúdocelular, libertadopelamaceração,contémenzimas(DNAses) que podem degradaroDNA que se está a tentarextrair. O InstaGeneTMMatrix é constituídoporpartículas microscópicascarregadasnegativamente que capturamosiõesmetálicosda solução(porexemplo,Mg2+). QuandooDNA da amostraencontra-se napresença de InstaGeneTMMatrix,aspartículas carregadasnegativamenteaprisionamo Mg2+ e tornam-noindisponível paraasenzimasque degradamoDNA.Isto permite que se extraiao DNA semocorrer a sua degradação. 3. Agitar a mistura num agitador vortex: deve-se agitarbemde formaa dissolver todosos componentesdasolução,nãose verificandofibrasouaglomeradosdo alimento(nonossocasoo milho) nofinal domicrotubo. 4. Centrifugaros microtubos de PCR: este aparelho giraosmicrotubos e assima parte sólida(fibrase aglomeradosde milho) é separadadaparte líquida(onde contêmo DNA) domaterial que estáno interiordo microtubosparaseranalisado. Isto,para removero InstaGeneTMMatrix e osrestoscelulares,doDNA. 5. Controlo positivoe controlo negativo:servemde comparação com osresultados obtidos – controlopositivoparaumalimentotransgénicoe controlonegativopara um alimentonãotransgénico. Na etapa2: 1. Utilizaçãode primers:Os primerssão fiosde DNA,com maisou menos20 bases (A,T, C, G) complementares,istoé,ligam-seporcomplementaridadeaoinícioda sequênciade DNA que se quer multiplicar. Cadafiode DNA serviráde molde para a duplicação,porisso, utilizou-se doistiposde primersdiferentes.Umdosprimers (vermelho) permite detectarsequênciasespecificasnosOGMe o outroprimer (verde) identificaDNA de plantas,sejamounãoOGM. A utilizaçãodeste segundo primerpermite verificarse umresultadonegativose deve àausênciade material geneticamente modificadoouse apenasse deve auma extracçãode DNA mal sucedida. 2. Utilizaçãode Master mix:esta solução contémumamisturados nucleótidos (dATP,dTTP,dCTP e dGTP),tampão,enzimasde restrição e Taq polimerase (polimerasedoDNA) necessáriaparao processode amplificaçãode uma determinadaporçãode DNA. 3. Utilizaçãodo termociclador: para que ocorre as sucessivasreplicações doDNA é necessário aquecimentodoDNA,aadiçãode dois primers,a adiçãode nucleótidos livrese da DNA polimerase,e arepetiçãodosciclosde aquecimentoe arrefecimento (desnaturação,hibridaçãoe extensão) até se obterem ascópias necessáriasaoestudo(cercade biliõesde cópias).
  • 6.
    Na etapa3: 1. Aquecimentodaagarose e da solução de TAE: Estessão colocados numgobelé e posteriormente levadosaomicroondas.Depoisde retiradodomicroondas,coloca- se o gel de agarose formado,numtabuleirode electroforese e antesde solidificar, é perfuradoparaassimse formar os poços. Já solidificado,ogel é colocadonatina de electroforesecomospólossubmersosde solução. 2. Verificaçãodas condiçõesde voltagem: voltagensexcessivasoumuitobaixas interferemnamobilidade doDNA e causam distorçõesnasua migração. 3. Electroforese:oDNA é introduzidonospequenospoçosde gel,e depoisde tudo verificado,é tapadaa tinade electroforese. A seguir,acaixaé ligadae a corrente começa a fluiratravésdogel,e como o DNA é negativamente carregado,este é atraído peloeléctrodopositivo.Osfragmentosde DNA menoresmigramatravés do gel de agarose a umavelocidade maiordoque osfragmentosde DNA maiores.  Resultados
  • 7.
     Discussão deresultados Terminadaa actividade experimental,foi-nospossível observarosresultadosdaelectroforese no gel de agarose.Comose utilizaramdoistiposde primer,noestudodaplacacomo gel de agarose,teve-se que terematençãooseguinte: O plantPS11 (primerverde),identificaumasequênciaque se encontraemtodasascélulas vegetais,servindode controloparaque hajaa certezade que o DNA foi correctamente extraídoe se encontrana amostra.Assim, todasas amostrastêmde ter,no gel de agarose, uma marca correspondente aopromotorPS11.Postoque este promotoré o que apresenta maisparesde bases,a suamigração é mais lenta,ficandoamarca relativaa este,maisperto do pólonegativoque dopositivo. O GMO primer(primervermelho) identificaassequênciasdopromotore do terminador,que apenasse encontrampresentesemalimentostransgénicos.Ouseja,se aoadicionaro primer vermelho,esteidentificaressassequências,significaque aamostrada qual se retirouo DNA é positivaparaalimentostransgénicos. Postoisto,e segundoa nossaobservação,concluímosque emtodasas amostrasestava presente amarca maispróximadopolonegativo,oque vemcomprovarque todas as amostras apresentavamADN de célulasvegetais,contudoapenasomilhoe ocontrolo positivotinhama segundamarca. Concluímosentãoque omilhoé o únicoorganismogeneticamentemodificado (OGM) positivode entre ostrêsalimentostestados.  Conclusão Com a realizaçãodestaactividade experimental,conseguimoscompreendermelhoros processosbiotecnológicosenvolvidosnamanipulaçãode DNA,desde asuaextracçãodas célulasvegetais,atravésdamaceração,até ao produtofinal,quandoeste foi introduzidonos pequenospoçosde gel,comfima determinarse este faziaparte de umalimento transgénico ou não. Tambémnosfoi possível compreenderaimportânciadoDNA na identificaçãogenéticado individuo.Éno DNA que estãocontidasas informaçõesnecessáriasparaaconstrução de componentescelulares,e se a essesgenesforeminseridospelo menosumgene de outra espécie,oorganismoemcausaficageneticamente modificado,podendose falarde um transgénico.Osorganismosgeneticamente modificadossãomanipuladosgeneticamente,de modoa favorecercaracterísticasdesejadas,comoa cor, tamanho,lucro…e neste trabalho podemos,atravésde técnicaslaboratoriaisavançadas(descritasanteriormente),identificar qual dos alimentos eraogeneticamente modificado(neste caso,omilho). As enzimasde restriçãoouendonuclearesde restriçãosãotambémmuitoimportantesno contextodaengenhariagenética.Estassãocapazesde reconhecerpequenassequências específicasde nucleótidos,cortandoamoléculade DNA emlocaisespecíficos(zonasde restrição) e catalisandoodesdobramentodo DNA emfragmentosmenoressemdanificarema moléculaoriginal.Apósisto,ocorre umareacçãocom necessidade de energia(ATP),emque as
  • 8.
    porçõesfinaisdacadeia,chamadasextremidadescoesivas,ligam-se porcomplementaridade a outroDNA.Asenzimasintervenientesneste processodesignam-se porligasese estaligaçãoé promovidaporuma enzimachamadaDNA ligase,que catalisaaligaçãoentre o grupofosfato ligadoao carbono5’ e o grupo hidroxiloligadoaocarbono3’ das moléculasde desoxirribose presentesnosnucleótidosque constituemoDNA. O progressoda ciênciae da tecnologiaintroduziucomsucessoosresultadosfundamentaisde estudosembiologiamolecularnasindústriasagrícolas,alimentarese farmacêuticas,entre outras. A sojae o milhogeneticamentemodificadossãoosOGM maisextensivamente cultivados,tendocomoprincipaiscaracterísticasintroduzidas:atolerância, aoherbicidae a resistência,ainsectos. A grande questãoque vemsendolevantadaé oquãosegurassão essastecnologias,poisna obtençãodoOGM estãopatentesalgumasimplicaçõesbiológicas,que podemterefeitosde riscona sociedade.Todososeventosindesejáveisresultantesdocrescimentoe consumodos OGM podemserclassificadosemtrêsgruposde risco:alimentares,ecológicose agrotecnológicos.Quantoaosalimentosgeneticamente modificados,tambémháinúmeros riscospara a sociedade,principalmente nasaúde,taiscomo:oaumentodas alergias,aumento de resistênciaaosantibióticos, oaumentodassubstânciastóxicasnosalimentose riscosao meioambiente.  Bibliografia e Webgrafia  https://pt.scribd.com/document/197103201/Paper-Cientifico-Rastreio-de- Transgenicos  http://www.notapositiva.com/old/pt/trbestbs/biologia/12_o_rastreio_dos_transg_e_ o_codigo_de_vida_d.htm  Silva,A.,Santos,M.,Mesquita,A.,Baldaia,L.,Félix,Y.,(2016, “Terra Universode Vida”, Biologia12º ano, 1º edição,PortoEditora