Biologia Molecular

Lana Magalhães

Professora de Biologia

A Biologia Molecular é um dos ramos da Biologia que se dedica ao estudo das relações entre o DNA e RNA, síntese de proteínas e as características genéticas transmitidas de geração em geração.

De modo mais específico, a Biologia Molecular busca compreender os mecanismos de replicação, transcrição e tradução do material genético.

É uma área de estudo relativamente nova e muito ampla, que abrange ainda aspectos da citologia, química, microbiologia, genética e bioquímica.

História da Biologia Molecular

A história da Biologia Molecular começa a ter início com a suspeita de algum tipo de material presente no núcleo celular.

Os ácidos nucleicos foram descobertos em 1869, pelo pesquisador Johann Friedrich Miescher ao analisar o núcleo de glóbulos brancos do pus de feridas. Porém, eles foram inicialmente denominados de nucleínas.

No ano de 1953, James Watson e Francis Crick elucidam a estrutura tridimensional da molécula de DNA, a qual consiste em uma dupla hélice de nucleotídeos.

Para desenvolver o modelo, Watson e Crick se basearam em imagens de difração de raios X obtidas por Rosalind Franklin e na análise das bases nitrogenadas por cromatografia de Erwin Chargaff.

Em 1958, os pesquisadores Matthew Meselson e Franklin Stahl demonstraram que o DNA possui replicação semi conservativa, ou seja, as moléculas recém formadas conservam uma das cadeias da molécula que a originou.

Com essas descobertas e o aprimoramento de novos equipamentos, os estudos genéticos avançaram nas pesquisas sobre os genes, desde os testes de paternidade, doenças genéticas e infecto-contagiosas, dentre outras. Todos esses fatores foram fundamentais para o crescimento da área da Biologia Molecular.

Dogma Central da Biologia Molecular

O dogma central da Biologia Molecular, proposto por Francis Crick em 1958, consiste em explicar como as informações contidas no DNA são transmitidas. Em síntese, ele explica que o fluxo das informações genéticas ocorre na seguinte sequência: DNA → RNA→ PROTEÍNAS.

Isso significa que o DNA promove a produção de RNA (Transcrição), o qual por sua vez codifica a produção de proteínas (Tradução). No momento da descoberta, acreditava-se que esse fluxo não poderia ser invertido. Hoje, sabe-se que a enzima transcriptase reversa é capaz de sintetizar DNA a partir do RNA.

Saiba mais, leia também:

• DNA
• RNA
• Proteínas
• Síntese proteica

Técnicas da Biologia Molecular

As principais técnicas usadas nos estudos de Biologia Molecular são:

• Reação em Cadeia da Polimerase (PCR): Essa técnica é utilizada para ampliar cópias do DNA e gerar cópias de determinadas sequências, o que possibilita, por exemplo, a análise de suas mutações, clonagem e manipulação de genes.
• Eletroforese em Gel: Esse método é utilizado para separar proteínas e os filamentos de DNA e RNA, através da diferença entre suas massas.
• Southern Blot: Por meio da autoradiografia ou da autofluorescência, essa técnica permite precisar a massa molecular e verificar se determinada sequência encontra-se presente em um filamento de DNA.
• Northern Blot: Essa técnica permite analisar informações, como a localização e a quantidade do RNA mensageiro, responsável por enviar as informação do DNA até a síntese de proteínas nas células.
• Western Blot: Esse método é utilizado para análise das proteínas e mescla os princípios da Southern Blot e Northern Blot.

Projeto Genoma

Um dos projetos mais abrangentes e ambiciosos da Biologia Molecular é o Projeto Genoma, o qual objetiva o mapeamento do código genético de diversos tipos de organismos.

Para tanto, desde a década de 90, surgiram diversas parcerias entre os países para que por meio da Biologia Molecular e suas técnicas de manipulação do material genético, fosse possível desvendar as peculiaridades e os genes presentes em cada filamento de DNA e RNA, dentre eles: animais, plantas, fungos, bactérias e vírus.

Um dos projetos mais representativos e desafiadores foi o Projeto Genoma Humano. A pesquisa durou sete anos e os seus resultados finais foram apresentados em abril de 2003, com 99% do genoma humano sequenciado e 99,99% de precisão.

Lana Magalhães

Licenciada em Ciências Biológicas (2010) e Mestre em Biotecnologia e Recursos Naturais pela Universidade do Estado do Amazonas/UEA (2015). Doutoranda em Biodiversidade e Biotecnologia pela UEA.