Lições 33 e 34

Eletroforese em gel é uma técnica de separação de moléculas que envolve a migração de partículas num determinado gel durante a aplicação de uma diferença de potencial. As moléculas são separadas de acordo com o seu tamanho, pois moléculas de menor massa irão migrar mais rapidamente que moléculas de maior massa. Em alguns casos, o formato das moléculas também influencia, pois algumas moléculas terão maior facilidade para passar pelo gel. A eletroforese normalmente é utilizada para separar proteínas e moléculas de DNA e RNA.

Eletroforese em gel de agarose

Nesse caso, a agarose é utilizada como gel para a eletroforese. A agarose é um polissacarídeo, e forma uma rede que segura as moléculas durante a migração. Dependendo da concentração de agarose, obtêm-se uma diferença no gradiente de separação. Para preparar um gel de agarose, simplesmente faz-se a mistura entre o pó de agarose e água quente. Quando a mistura arrefecer o gel estará duro. Esse endurecimento é feito num local apropriado, o mesmo local onde será feita a corrida da amostra. Um detalhe importante é a colocação do "pente" no gel durante o endurecimento. O "pente" cria "poços" que serão utilizados para a colocação das amostras.
Quando uma porção de DNA é degradada por uma enzima de restrição (enzima com elevada especificidade, que apenas corta o DNA em locais precisos) e é submetido a uma electroforese, apresenta um padrão de bandas que corresponde aos fragmentos originados pela degradação da enzima, o qual se designa por perfil de DNA. A comparação do perfil de DNA de vários indivíduos permite determinar filiação biológica, realizar investigação criminal e estudos de Taxonomia e de doenças genéticas.

Alterações do material genético: mutações

O mecanismo da herança é mantido pela capacidade de a molécula de DNA se autoduplicar, produzindo cópias de si própria. No entanto este mecanismo é falível o que conduz à formação de novos genes responsáveis por novas características. Estas alterações súbitas e hereditárias no material genético denominam-se mutações e, por vezes podem ser detectadas pelas mudanças fenotípicas que provocam.
Um gene é uma sequência específica de nucleótidos que codifica um determinado polipéptido. Basta que haja uma pequena alteração na sequência dos pares de bases azotadas, que constituem a molécula de DNA, para que se sintetize um polipéptido diferente do que estava originalmente codificado pelo gene ao nível do qual ocorreu a mutação.
Um exemplo deste tipo de alteração que afecta o Homem e envolve um só nucleótido é o da formação da hemoglobina S diferente da hemoglobina normal, hemoglobina A, que origina uma doença genética, a anemia falciforme ou drepanocitose.
Esta doença resulta de uma mutação genica pontual, pois deve-se à substituição de uma base azotada, a timina, por outra a adenina, na cadeia de DNA transcrita, o que modifica o significado de um codão no mRNA. Assim, na sexta posição de uma das cadeias da hemoglobina A existe normalmente o ácido glutâmico, no caso da hemoglobina S, na mesma posição existe valina. Esta variante da hemoglobina humana tem um menor poder de fixação do oxigénio; os glóbulos vermelhos, depois de cederem o oxigénio aos tecidos, ficam distorcidos, com uma forma alongada, assemelhando-se a uma foice.