Biologia molecular: o que é, técnicas e mais!

O conteúdo sobre genética é um dos que mais caem em uma prova de vestibular de biologia, seja ela contendo apenas questões objetivas (como é o caso do Enem), seja no formato de questões discursivas (alguns vestibulares tradicionais).

Em vista disso, para aqueles estudantes que desejam alcançar a aprovação, é fundamental aprender bem os conceitos dessa matéria, essencialmente o que diz respeito à biologia molecular.

Neste contexto, com o objetivo de ajudar nos seus estudos, e, melhorar a sua preparação para o vestibular, elaboramos um post explicando o que é biologia molecular, quais as suas técnicas, a sua diferença em relação à biologia celular e exercícios. Boa leitura!

O que é biologia molecular?

É a parte da biologia que investiga as relações existentes entre RNA, DNA, síntese de proteínas e as informações genéticas hereditárias. Em outras palavras, é o ramo que estuda os processos de transcrição, replicação e tradução do material genético.

Com isso, já podemos perceber que grande parte dos estudos da biologia nuclear envolve a compreensão molecular dos ácidos nucleicos, já que eles formam o DNA e RNA.

Técnicas da biologia molecular

Atualmente os biólogos utilizam de algumas técnicas para concluírem estudos acerca da biologia celular. Dentre elas podemos destacar a PCR – Reação em cadeia da polimerase e a Eletroforese em gel.

PCR – Reação em cadeia da polimerase

É a técnica que tem como objetivo elevar o número de um determinado fragmento de DNA.

Recurso que é também bastante utilizado em processos forenses, o PCR recorre à utilização da enzima polimerase (a uma correta temperatura e presença de reagentes) para a replicação de cópias de fragmentos de DNA, viabilizando também o sequenciamento genético de um material específico.

Eletroforese em gel

Já a eletroforese em gel consiste no uso de carga elétrica para obter a separação (conforme seus tamanhos) de fragmentos de RNA e DNA.

Vale destacar ainda que são 3 os processos de separação:

• Western Blot — separação de proteínas;
• Southern Blot — separação de DNA;
• Northern Blot — separação de RNA.

Dogma central da biologia

É impossível falar de biologia molecular sem citar o dogma central da biologia molecular, já que todas as técnicas destacadas acima se baseiam na teoria proposta por esse dogma, que realça as seguintes etapas hierárquicas de transmissão de informações:

• DNA sofrendo transcrição → gerando RNA que passa pela tradução → realizando assim a síntese de proteínas.

Em outras palavras, uma vez já transmitidas, não há a possibilidade de as informações genéticas passadas retornarem.

Clonagem e doenças

A clonagem na biologia molecular nada mais é do que a replicação genética de um material (célula, tecido ou organismo) por meio da enzima polimerase. Técnica relativamente nova (realizada primeiramente em 1950 em um sapo), cabe ressaltar que a clonagem é muito utilizada atualmente no diagnóstico de doenças hereditárias.

Isso porque ao analisar o DNA clonado de um dado material genético, é possível fazer testes acerca do comportamento dessas células quando expostas a um determinado contexto biológico, o que pode resultar assim em diagnósticos de doenças nas células que foram clonadas.

Biologia celular e molecular

A grande diferença entre biologia celular e molecular é que a celular, como o próprio nome sugere, tem os estudos focados na célula (citologia), isto é, pertence a uma área mais abrangente (macro).

Com isso, essa parte da biologia é responsável pela análise das características das células e as suas respectivas organelas, cabendo assim à biologia molecular o aprofundamento das pesquisas em nível de moléculas (micro).

Biologia molecular: exercícios

Saiba agora como que a biologia celular e molecular pode cair em uma prova de vestibular de biologia ou Ciências da Natureza.

1) Enem/2011 — Nos dias de hoje, podemos dizer que praticamente todos os seres humanos já ouviram em algum momento falar sobre o DNA e seu papel na hereditariedade da maioria dos organismos. Porém, foi apenas em 1952, um ano antes da descrição do modelo do DNA em dupla hélice por Watson e Crick, que foi confirmado sem sombra de dúvidas que o DNA é material genético. No artigo em que Watson e Crick descreveram a molécula de DNA, eles sugeriram um modelo de como essa molécula deveria se replicar. Em 1958, Meselson e Stahl realizaram experimentos utilizando isótopos pesados de nitrogênio que foram incorporados às bases nitrogenadas para avaliar como se daria a replicação da molécula. A partir dos resultados, confirmaram o modelo sugerido por Watson e Crick, que tinha como premissa básica o rompimento das pontes de hidrogênio entre as bases nitrogenadas.

Considerando a estrutura da molécula de DNA e a posição das pontes de hidrogênio na mesma, os experimentos realizados por Meselson e Stahl a respeito da replicação dessa molécula levaram à conclusão de que:

a) a replicação do DNA é conservativa, isto é, a fita dupla filha é recém-sintetizada e o filamento parental é conservado.

b) a replicação de DNA é dispersiva, isto é, as fitas filhas contêm DNA recém-sintetizado e parentais em cada uma das fitas.

c) a replicação é semiconservativa, isto é, as fitas filhas consistem de uma fita parental e uma recém-sintetizada.

d) a replicação do DNA é conservativa, isto é, as fitas filhas consistem de moléculas de DNA parental.

e) a replicação é semiconservativa, isto é, as fitas filhas consistem de uma fita molde e uma fita codificadora.

Resolução — Alternativa correta letra “c”

2) Fatec/2006 — O metabolismo celular depende de uma série de reações químicas controladas por enzimas, isto é, proteínas que atuam como catalisadores e que podem sofrer mutações genéticas sendo modificadas ou eliminadas. Assinale a alternativa correta, levando em conta os ácidos nucleicos, a ocorrência de mutações e as consequentes mudanças do ciclo de vida da célula.

a) O DNA é constituído por códons, que determinam a seqüência de bases do RNA mensageiro, necessária à formação dos anticódons, responsáveis pela produção das proteínas.

b) No caso de uma mutação acarretar a transformação de um códon em outro relacionado ao mesmo aminoácido, não haverá alteração na molécula proteica formada, nem no metabolismo celular.

c) A mutação altera a seqüência de aminoácidos do DNA, acarretando alterações na seqüência de bases do RNA mensageiro e, consequentemente, na produção das proteínas.

d) As mutações atuam diretamente sobre as proteínas, provocando a desnaturação dessas moléculas e, conseqüentemente, a inativação delas.

e) Quando algumas proteínas são alteradas por mutações, suas funções no metabolismo celular passam a ser realizadas pelos aminoácidos.

Resolução — Alternativa correta letra “b”

Portanto, agora que você já sabe o que é biologia molecular, bem como as suas diferentes técnicas, é mais fácil perceber o quão importante o estudo dessa área é para o avanço da ciência moderna.

Cabe ressaltar ainda que essa é uma matéria de vestibular, ou seja, é fundamental que os estudantes entendam a lógica de cada processo descrito acima, já que podem cair questões desse tipo no Enem e em outras provas.

Achou legal aprender mais sobre a biologia molecular? Então conheça o nosso plano de estudos e fique por dentro de outros assuntos que também podem aparecer na prova do Enem!