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Universidade Federal do Estado do Rio de Janeiro - UniRio
Centro de Ciências Humanas (CCH)
Disciplina de Didática
Exame de DNA
Professora: Rachel Colacique
Alunos: Gabriel Negreira
Alexia Magalhães 05/08/2013
Histórico
O exame de DNA é utilizado para
diversos fins como:
●
Identificar suspeitos de crimes;
●
Determinar paternidade ou
maternidade;
●
Construir árvores genealógicas;
●
Determinar diferenciação gênica
entre populações.
Histórico
Antes do desenvolvimento da
técnica eram utilizadas
características específicas dos
indivíduos determinadas pelo
DNA (fenótipo) para análise
indireta deste, como o grupo
sanguíneo ABO, fator Rh,
características físicas como cor
de cabelo, pele, habilidade de
enrolar a língua em U, lobo da
orelha, entre outros. Porém a
técnica permite analisar o DNA
diretamente.
O que é o DNA?
O DNA é uma molécula em forma de hélice
geralmente em dupla fita.
O que é o DNA?
O DNA é composto por
“blocos” denominados
Nucleotídeos. Cada
nucleotídeo se liga a
outro, como elos
formando uma corrente.
O que é o DNA?
Cada nucleotídeo é
formado por um açúcar
(desoxirribose), um
grupo fosfato e uma
base nitrogenada.
Apenas a base
nitrogenada muda de
um nucleotídeo para o
outro.
O que é o DNA?
Existem, basicamente, 5 tipos de bases
nitrogenadas: Adenina (A), Citosina (C), Guanina
(G), Timina (T) e Uracila (U). Apenas U não é
encontrada no DNA, substituindo o T na molécula
de RNA.
O que é o DNA?
A dupla fita de DNA é formada pelo
pareamento das bases nitrogenadas de
uma das fitas com as da outra. Esse
pareamento é específico, onde G sempre
se pareia com C e A sempre com T. Isso
permite que a informação (a sequencia
de nucleotídeos) seja passada adiante
durante os processos de duplicação do
DNA e da formação de proteínas.
O que é o DNA?
É no DNA que está
presente a informação
necessária para a
produção de proteínas.
O que é o DNA?
Como as proteínas estão
envolvidas em
praticamente todos os
processos biológicos
(como enzimas ou como
proteínas que formam
estruturas), incluindo a
formação de outras
moléculas como gorduras
e açúcares, o DNA é o
responsável por conter as
informações que darão
origem à maior parte das
características de um
indivíduo.
Como funciona a técnica?
O nosso genoma (o
conjunto de
informações
hereditárias codificadas
no DNA) possui regiões
que mudam bastante
de um indivíduo para o
outro (regiões
polimórficas). Essas
regiões são isoladas
pela técnica da PCR.
Como funciona a técnica?
A PCR é iniciada a altas temperaturas para
abertura da dupla fita de DNA.
Como funciona a técnica?
Depois abaixa-se a temperatura para que os
iniciadores (pequenos trecho de DNA simples
fita com sequencia específica que se
complementa a sequencia alvo) se liguem aos
seus alvos:
Como funciona a técnica?
Então eleva-se novamente a temperatura
para que a enzima DNApolimerase estenda a
sequencia de DNA:
Como funciona a técnica?
Então conclui-se um
ciclo da PCR,
formado pela
abertura, pareamento
dos primers e
extensão da fita
molde.
Como funciona a técnica?
Geralmente a PCR é feita em 30-40 ciclos,
amplificando 1 única fita de DNA em mais de 1
bilhão de cópias:
Como funciona a técnica?
Para análise de DNA amplificam-se algumas regiões que
contêm sequencias repetitivas (ex:CAGCAGCAGCAGCAG),
que variam muito (formando alelos diferentes) de tamanho de
um indivíduo para o outro, gerando fragmentos de vários
tamanhos e específicos de cada indivíduo.
Como funciona a técnica?
Outra forma de gerar fragmentos de DNA de diferentes
tamanhos é utilizar enzimas que cortam o DNA em trechos
específicos. Como tais enzimas reconhecem um pedaço da
sequencia de DNA, se este possuir sequencia igual ao do
DNA comparado, os tamanhos dos fragmentos gerados
também serão iguais.
Como funciona a técnica?
Depois de gerados
os fragmentos de
DNA por PCR ou por
enzimas, as amostras
são corridas em um
gel corado com um
reagente que brilha
quando é exposto à
luz ultravioleta. Esse
reagente tem carga
positiva e se liga ao
DNA.
Como funciona a técnica?
O gel recebe uma corrente elétrica. Como o DNA tem carga
negativa ele corre em direção à parte positiva da corrente. Os
fragmentos maiores têm mais dificuldade para atravessar o gel
e correm mais devagar que os fragmentos menores. Por isso
o gel é capaz de separar os fragmentos de DNA por tamanho:
Como funciona a técnica?
Como funciona a técnica?
Como funciona a técnica?
Como funciona a técnica?
Como funciona a técnica?
Depois, o gel é
exposto à luz
ultravioleta para
revelar as posições
dos diferentes
fragmentos em
bandas. Cada banda
contêm milhões de
cópias do mesmo
fragmento.
Como funciona a técnica?
Como o DNA de uma pessoa
é composto por metade do
DNA da mãe e metade do DNA
do pai, espera-se que as
bandas do DNA sendo
estudado apareçam também
nas amostras com DNA do pai
ou da mãe. Se uma das bandas
que aparece na amostra não
aparece na do pai e nem da
mãe, pode-se excluir a
possibilidade da paternidade
(caso a maternidade seja
confirmada previamente).
Tente você
Determine quem é o pai na imagem a baixo:
Conclusão
Com esse tipo de teste pode-se confirmar a
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de cada ser humano.

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Como é feito o Exame de DNA?

  • 1. Universidade Federal do Estado do Rio de Janeiro - UniRio Centro de Ciências Humanas (CCH) Disciplina de Didática Exame de DNA Professora: Rachel Colacique Alunos: Gabriel Negreira Alexia Magalhães 05/08/2013
  • 2. Histórico O exame de DNA é utilizado para diversos fins como: ● Identificar suspeitos de crimes; ● Determinar paternidade ou maternidade; ● Construir árvores genealógicas; ● Determinar diferenciação gênica entre populações.
  • 3. Histórico Antes do desenvolvimento da técnica eram utilizadas características específicas dos indivíduos determinadas pelo DNA (fenótipo) para análise indireta deste, como o grupo sanguíneo ABO, fator Rh, características físicas como cor de cabelo, pele, habilidade de enrolar a língua em U, lobo da orelha, entre outros. Porém a técnica permite analisar o DNA diretamente.
  • 4. O que é o DNA? O DNA é uma molécula em forma de hélice geralmente em dupla fita.
  • 5. O que é o DNA? O DNA é composto por “blocos” denominados Nucleotídeos. Cada nucleotídeo se liga a outro, como elos formando uma corrente.
  • 6. O que é o DNA? Cada nucleotídeo é formado por um açúcar (desoxirribose), um grupo fosfato e uma base nitrogenada. Apenas a base nitrogenada muda de um nucleotídeo para o outro.
  • 7. O que é o DNA? Existem, basicamente, 5 tipos de bases nitrogenadas: Adenina (A), Citosina (C), Guanina (G), Timina (T) e Uracila (U). Apenas U não é encontrada no DNA, substituindo o T na molécula de RNA.
  • 8. O que é o DNA? A dupla fita de DNA é formada pelo pareamento das bases nitrogenadas de uma das fitas com as da outra. Esse pareamento é específico, onde G sempre se pareia com C e A sempre com T. Isso permite que a informação (a sequencia de nucleotídeos) seja passada adiante durante os processos de duplicação do DNA e da formação de proteínas.
  • 9. O que é o DNA? É no DNA que está presente a informação necessária para a produção de proteínas.
  • 10. O que é o DNA? Como as proteínas estão envolvidas em praticamente todos os processos biológicos (como enzimas ou como proteínas que formam estruturas), incluindo a formação de outras moléculas como gorduras e açúcares, o DNA é o responsável por conter as informações que darão origem à maior parte das características de um indivíduo.
  • 11. Como funciona a técnica? O nosso genoma (o conjunto de informações hereditárias codificadas no DNA) possui regiões que mudam bastante de um indivíduo para o outro (regiões polimórficas). Essas regiões são isoladas pela técnica da PCR.
  • 12. Como funciona a técnica? A PCR é iniciada a altas temperaturas para abertura da dupla fita de DNA.
  • 13. Como funciona a técnica? Depois abaixa-se a temperatura para que os iniciadores (pequenos trecho de DNA simples fita com sequencia específica que se complementa a sequencia alvo) se liguem aos seus alvos:
  • 14. Como funciona a técnica? Então eleva-se novamente a temperatura para que a enzima DNApolimerase estenda a sequencia de DNA:
  • 15. Como funciona a técnica? Então conclui-se um ciclo da PCR, formado pela abertura, pareamento dos primers e extensão da fita molde.
  • 16. Como funciona a técnica? Geralmente a PCR é feita em 30-40 ciclos, amplificando 1 única fita de DNA em mais de 1 bilhão de cópias:
  • 17. Como funciona a técnica? Para análise de DNA amplificam-se algumas regiões que contêm sequencias repetitivas (ex:CAGCAGCAGCAGCAG), que variam muito (formando alelos diferentes) de tamanho de um indivíduo para o outro, gerando fragmentos de vários tamanhos e específicos de cada indivíduo.
  • 18. Como funciona a técnica? Outra forma de gerar fragmentos de DNA de diferentes tamanhos é utilizar enzimas que cortam o DNA em trechos específicos. Como tais enzimas reconhecem um pedaço da sequencia de DNA, se este possuir sequencia igual ao do DNA comparado, os tamanhos dos fragmentos gerados também serão iguais.
  • 19. Como funciona a técnica? Depois de gerados os fragmentos de DNA por PCR ou por enzimas, as amostras são corridas em um gel corado com um reagente que brilha quando é exposto à luz ultravioleta. Esse reagente tem carga positiva e se liga ao DNA.
  • 20. Como funciona a técnica? O gel recebe uma corrente elétrica. Como o DNA tem carga negativa ele corre em direção à parte positiva da corrente. Os fragmentos maiores têm mais dificuldade para atravessar o gel e correm mais devagar que os fragmentos menores. Por isso o gel é capaz de separar os fragmentos de DNA por tamanho:
  • 21. Como funciona a técnica?
  • 22. Como funciona a técnica?
  • 23. Como funciona a técnica?
  • 24. Como funciona a técnica?
  • 25. Como funciona a técnica? Depois, o gel é exposto à luz ultravioleta para revelar as posições dos diferentes fragmentos em bandas. Cada banda contêm milhões de cópias do mesmo fragmento.
  • 26. Como funciona a técnica? Como o DNA de uma pessoa é composto por metade do DNA da mãe e metade do DNA do pai, espera-se que as bandas do DNA sendo estudado apareçam também nas amostras com DNA do pai ou da mãe. Se uma das bandas que aparece na amostra não aparece na do pai e nem da mãe, pode-se excluir a possibilidade da paternidade (caso a maternidade seja confirmada previamente).
  • 27. Tente você Determine quem é o pai na imagem a baixo:
  • 28. Conclusão Com esse tipo de teste pode-se confirmar a paternidade de uma pessoa com mais de 99,9% de certeza, pois cada sequencia é única de cada ser humano.