Genética molecular

Mestrado em Genética (UFMG, 2011)
Graduação em Ciências Biológicas (PUC-Minas, 2008)

genética molecular é a área dentro da genética que estuda a estrutura e a função dos genes em nível molecular, utilizando métodos da genética e da biologia molecular.

A existência de variação na genética molecular das populações humanas foi demonstrada pela primeira vez em um estudo clássico publicado no início do século XX sobre o primeiro gene humano a ser descrito, o gene ABO, que determina os grupos sanguíneos. Diversos estudos decorreram a seguir, mas foi a descoberta da molécula que compunha os genes, o ácido desoxirribonucleico (DNA), na sua posterior identificação estrutural em dupla hélice por Watson e Crick, e nas evidências de que um gene era responsável pela síntese de uma proteína que a genética molecular surgiu.

As proteínas são as principais responsáveis pelas propriedades de um organismo. São as proteínas que determinam o que somos e o que não somos, mais do que moléculas de carboidratos e lipídios. Elas são responsáveis pelo metabolismo celular e pelos fatores de regulação necessários à expressão do conteúdo genético. Para dar origem a uma proteína, o DNA é transcrito em RNA mensageiro, que é então traduzido na sequencia de aminoácidos de um polipeptídio. Esse fluxo de informação do DNA para o RNA e para a proteína é o foco da biologia moderna e da genética molecular.

Anteriormente à genética molecular, a investigação genética era baseada na genética direta, onde a partir da observação de fenótipos diferentes, realizavam-se cruzamentos entre essas linhagens diferentes para analisar as proporções da prole. Assim partia-se para a identificação de gene e de diferenças moleculares. Com o desenvolvimento dos conhecimentos sobre o DNA e o modo pelo qual ele codifica a informação, tornou-se possível a realização da rota inversa. Este processo parte de um gene cuja estrutura molecular é conhecida e buscando sua contribuição para determinado fenótipo. Sendo a sequência do gene conhecida, sua função pode ser desvendada pela sua inativação ou pela diminuição da sua expressão.

Técnicas e aplicações da genética molecular

A genética molecular é base para várias áreas da ciência e da tecnologia. Suas aplicações são pontos fundamentais da engenharia genética. Quatro técnicas gerais são mais utilizadas: a amplificação utilizando a PCR (reação em cadeia da polimerase), a separação de DNA e RNA mensageiro e a detecção destes, e também a expressão de genes.

A tecnologia do DNA recombinante é uma das principais aplicações da genética e da biologia molecular, e tem enorme potencial biotecnológico, sendo empregada na produção de insulina humana, hormônio de crescimento, vacinas e enzimas industriais em grandes quantidades. Este conjunto de técnicas envolve a seleção do DNA de interesse, o corte do DNA em pontos específicos usando enzimas de restrição, a introdução do DNA no cromossomo do vetor, a clonagem do DNA utilizando as células bacterianas, o uso da PCR para amplificar a sequencia de interesse, o sequenciamento dos aminoácidos.

Dentre as aplicações da genética molecular ainda estão a terapia gênica, os transgênicos e os organismos geneticamente modificados.

Referências Bibliográficas:
Griffiths, A. J. F., Wessler, S. R., Lewontin, R. C., Carroll, S. B. Introdução à genética. 9. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2009.

Nascimento, A. A. C., Espreafico, E. M., Larson, M. L. P., Monesi, N., Rossi, N. M. M., Rodrigues, V. Tecnologia do DNA recombinante. 2003. Universidade de São Paulo. Disponível em: < http://rbp.fmrp.usp.br/sites/default/files/apostilatd_2005.pdf >

Wagner, R. P. Undestanding inheritance: na introduction to classical and molecular genetics. 1992. Los Alamos Science. 20: 1-67.

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