Extracção de DNA

Tópicos para discussão

1. Quais são as estruturas celulares e qual a sua composição?

• As membranas, celular e nuclear são compostas principalmente por lípidos. As proteínas encontram-se aprisionadas na bicamada lipídica.
• Os organitos celulares são compostos por proteínas, ácidos nucleicos (DNA e RNA), envolvidos por uma membrana.
• As paredes celulares das células vegetais são compostas essencialmente por polissacarídeos.
• As pequenas estruturas celulares são compostas por substâncias com diferentes propriedades químicas, pelo que os procedimentos experimentais devem ser definidos de modo a separar um determinado constituinte celular das restantes partes, sem causar muitos danos.

2. Onde se encontra o DNA na célula?
Cerca de 99% do DNA encontra-se no núcleo da célula. O restante DNA encontra-se em locais específicos, como por exemplo organitos (as mitocôndria e os cloroplastos possuem o seu próprio DNA). Apesar de esses organitos terem o seu próprio cromossoma eles não podem contar com a sua informação. As mitocôndrias e cloroplastos necessitam de genes especiais situados noutros organitos. Para a maioria das funções, estes organitos utilizam os cromossomas nucleares.

3. Qual a função dos reagentes usados na experiência?
3.1. Sal?
A adição do sal (NaCl) no início da experiência proporciona ao DNA um ambiente favorável. O sal contribui com iões positivos que neutralizam a carga negativa do DNA. Numerosas moléculas de DNA podem coexistir nessa solução.

3.2. Detergente?
O detergente afecta as membranas porque elas são constituídas por lípidos. Com a rotura das membranas o conteúdo celular, incluindo as proteínas e o DNA, soltam-se e dispersam-se na solução. A função de algumas dessas proteínas é manter o DNA enrolado numa espiral muito apertada

3.3. Álcool?
O DNA não se dissolve no álcool, na concentração que usamos na nossa experiência. Como resultado, o DNA aparece à superfície da solução ou precipita. O DNA é menos denso que a água e a mistura aquosa dos restos celulares. Assim na nossa experiência ele surge à superfície da solução aquosa.

4 - Quais as semelhanças e as diferenças entre o DNA de origem animal e o de origem vegetal?
Todas as células de um organismo possuem a mesma colecção de cromossomas. Os cromossomas são ainda idênticos em todos os indivíduos de uma determinada espécie, ou seja a informação estrutural e funcional é essencialmente a mesma em todos os indivíduos. No entanto, existem pequenas diferenças no DNA de cada indivíduo de uma espécie. São estas pequenas diferenças (mas não necessariamente) que tornam distintas as habilidades de cada indivíduo para uma determinada função. O DNA é, por exemplo determinante na identificação de uma pessoa e muito utilizado para identificar indivíduos acusados criminalmente.
O DNA extraído das ervilhas não é todo igual, porque cada semente de ervilha pode derivar (mesmo sendo da mesma planta) de uma fecundação cruzada. Para além disso, cada ervilha tem cromossomas ligeiramente diferentes.
Em contraste, se a mistura de cebola cortada foi obtida de uma única cebola, o DNA recolhido será composto por várias réplicas dos mesmos cromossomas.
Do mesmo modo, se o fígado tiver origem no mesmo indivíduo, o DNA recolhido representa uma única colecção de cromossomas

5 - O DNA das ervilhas está morto?
O DNA é uma molécula, não está vivo ou morto.
Dos tecidos que usamos nas experiências, só as ervilhas e o fermento de padeiro (leveduras), se os escolherem são vivos. Se não acreditam que as ervilhas continuam vivas tentem faze-las germinar.
Apesar de parecerem mortas, estão apenas num estado de dormência.
Os outros tecidos usados para extrair DNA (cebola, fígado e células do epitélio bucal) só estão vivos quando fazem parte da planta viva ou do animal.

5.1. Como é que se pode extrair DNA de qualquer coisa morta?
O DNA é uma das moléculas mais estáveis que existem nas células. O DNA pode ser extraído praticamente intacto de ossos fossilizados, de sangue seco ou de um simples cabelo.

6 - Porque encontramos um teor muito elevado de proteínas nas ervilhas e não tão elevado na cebola e no fígado?
As ervilhas são sementes. Os tecidos de reserva das sementes fornecem energia e nutrientes para o crescimento do embrião, enquanto este abre caminho através do solo, até à luz do Sol, e se possa tornar fotossintético.
Os lípidos armazenados na semente são usados pelo embrião como fonte de energia (nós usamos glícidos armazenados nas raízes ou nos frutos das plantas como fonte energética). As proteínas armazenadas nas sementes asseguram também a nutrição da nova planta. À medida que a planta cresce, algumas proteínas são destruídas e as suas unidades estruturais (aminoácidos) são reutilizadas para sintetizar novas proteínas que a planta embrionária necessita para o seu crescimento.

7 - Como se justifica a grande quantidade de DNA extraído do timo?
O timo é uma glândula, constituída por pequenas células (linfócitos muito pequenos) onde o núcleo ocupa quase todo o espaço celular. Assim o material nuclear (cromossomas), é mais abundante que o restante material celular. Na mesma unidade de massa há mais células em relação aos outros tecidos utilizados.

8 - Porque motivo não se pode ver a dupla hélice que constitui a molécula de DNA?
A dupla hélice da cada molécula de DNA é demasiado pequena para se observar. Apesar de o DNA ser a maior molécula na célula, só pode ser visto com um microscópio electrónico. A razão pela qual podemos observar o DNA na nossa experiência é que temos milhões de cadeias de DNA e RNA aglomerados, para além de imensas proteínas.