Biologia molecular

A biologia molecular é um ramo da biologia que estuda a atividade biológica entre biomoléculas das células, sendo as principais as interações entre DNA, RNA, síntese proteica e atividades das proteínas.

Essa é um campo de estudo amplo da ciência, que pode abranger tanto a biologia, quanto a química, a bioquímica e a genética. Entre a comunidade científica e os estudantes de cursos de graduação a biologia molecular também é chamada de biomol.

O que faz a biologia molecular?

A biologia molecular busca elucidar as interações entre DNA, RNA e proteínas para compreender mecanismos de replicação, transcrição, tradução genética.

História da biologia molecular

A biologia molecular surgiu junto à suspeita de que existisse uma substância no núcleo das células. No entanto, demorou quase 100 anos para que os cientistas da época descobrissem que material era esse.

Em 1869, o cientista Johann Friedrich Miescher descobriu os ácidos nucleicos. Mas foi somente em 1953 que os pesquisadores, James Watson e Francis Crick, descobriam a molécula do DNA e sua estrutura tridimensional, a qual chamaram de dupla hélice.

Watson e Crick demonstraram a estrutura do DNA e que ele era formado por nucleotídeos que, por sua vez, eram formados por ácidos nucleicos.

A replicação semiconservativa do DNA só foi descoberta cinco anos mais tarde, em 1958, por Matthew Meselson e Franklin Stahl.

Isso implicava dizer que, na replicação, uma das fitas de DNA era conservada e servia de molde para a formação da nova fita.

Depois dessas descobertas, os estudos de genética e biologia molecular avançaram, surgiram novos equipamentos e foi possível realizar muitas pesquisas utilizando genes.

As técnicas de biologia molecular e as pesquisas relacionadas aos genes são utilizadas, por exemplo, em testes de paternidade, de doenças genéticas e doenças infecto-contagiosas.

Dogma central da biologia molecular

O dogma central da biologia molecular foi proposto em 1958 por Francis Crick. Segundo esse dogma, a biologia molecular visa explicar a transmissão de informações contidas no DNA.

As informações genéticas aconteceriam em sequência através de um fluxo:

Isso implica dizer que:

• O DNA determina a produção de RNA: transcrição;
• O RNA codifica a produção de proteínas: tradução.

Em 1958, Crick acreditava que esse fluxo tinha um fluxo contínuo que não poderia fazer o caminho inverso. Entretanto, hoje conhecemos a enzima transcriptase reversa que pode sintetizar DNA a partir de RNA.

Técnicas da biologia molecular

Muitas técnicas têm sido utilizadas pela biologia molecular para identificar e caracterizar genes. Vamos conhecer algumas:

• Reação em cadeia da polimerase

A reação em cadeia de polimerase é conhecida como PCR. Utilizando essa técnica é possível obter múltiplas cópias de um segmento de DNA.

Ela também é capaz de encontrar fragmentos específicos no DNA, como uma mutação pontual ou um local de restrição.

• Eletroforese em gel

A eletroforese em gel é uma das técnicas mais utilizadas pelos cientistas que trabalham com a biologia molecular.

O gel utilizado nessa técnica é o gel de agarose. Depois de colocar amostras de DNA ou RNA nesse gel é possível fazer com que fragmentos migrem através de um campo elétrico aplicado.

Normalmente, as proteínas são separadas pelo seu tamanho, mas também podem ser separadas por carga elétrica.

• Southern blot

A técnica southern blot permite ter informações sobre a massa molecular e a quantidade de uma sequência de DNA.

• Northen blot

A técnica northen blot determina as informações do RNA mensageiro (RNAm). Ela pode quantificar local, quando e quanto de um RNAm existe em uma amostra. O RNAm determina qual gene será expresso.

• Western blot

A técnica western blot utiliza dos mesmos princípios de southern blot e northen blot, no entanto, eles são aplicados em proteínas.

Veja também:

• Probabilidade genética
• Os efeitos positivos da engenharia genética
• Peptídeos e ligações peptídicas
• Biotecnologia