b'\n_START_ARTICLE_\nGen\xc3\xa9tica molecular\n_START_PARAGRAPH_\nA gen\xc3\xa9tica molecular \xc3\xa9 a \xc3\xa1rea da biologia que estuda a estrutura e a fun\xc3\xa7\xc3\xa3o dos genes a n\xc3\xadvel molecular. A gen\xc3\xa9tica molecular usa os m\xc3\xa9todos da gen\xc3\xa9tica e da biologia molecular. \xc3\x89 chamada assim para se diferenciar de outros campos da gen\xc3\xa9tica como a gen\xc3\xa9tica ecol\xc3\xb3gica e a gen\xc3\xa9tica populacional. Um campo importante da gen\xc3\xa9tica molecular \xc3\xa9 o uso de informa\xc3\xa7\xc3\xa3o molecular para determinar padr\xc3\xb5es de descend\xc3\xaancia, e assim a classifica\xc3\xa7\xc3\xa3o cient\xc3\xadfica correta dos organismos: a isto chamamos sistem\xc3\xa1tica molecular. _NEWLINE_Junto com a determina\xc3\xa7\xc3\xa3o do padr\xc3\xa3o de descendentes, a gen\xc3\xa9tica molecular ajuda a compreender as muta\xc3\xa7\xc3\xb5es gen\xc3\xa9ticas que podem causar certos tipos de doen\xc3\xa7as. Atrav\xc3\xa9s da utiliza\xc3\xa7\xc3\xa3o dos m\xc3\xa9todos de gen\xc3\xa9tica e biologia molecular, a gen\xc3\xa9tica molecular descobre as raz\xc3\xb5es pelas quais as caracter\xc3\xadsticas s\xc3\xa3o exercidas e como e porque algumas podem sofrer muta\xc3\xa7\xc3\xb5es.\n_START_SECTION_\nGen\xc3\xa9tica Direta (Forward genetics)\n_START_PARAGRAPH_\nUma das primeiras ferramentas a ser utilizada pelos geneticistas moleculares na d\xc3\xa9cada de 1970 foi o rastreio gen\xc3\xa9tico (mapeamento gen\xc3\xa9tico no Brasil). O objetivo desta t\xc3\xa9cnica \xc3\xa9 identificar o gene que \xc3\xa9 respons\xc3\xa1vel por um determinado fen\xc3\xb3tipo. Muitas vezes usa-se um agente mutag\xc3\xaanico para acelerar este processo. Uma vez isolados os organismos mutantes, torna-se poss\xc3\xadvel identificar molecularmente o gene respons\xc3\xa1vel pela muta\xc3\xa7\xc3\xa3o.\n_START_SECTION_\nGen\xc3\xa9tica Reversa (Reverse genetics)\n_START_PARAGRAPH_\nEmbora os rastreios da forward genetics sejam eficazes, podemos usar uma abordagem mais direta:determinar o fen\xc3\xb3tipo resultante da muta\xc3\xa7\xc3\xa3o de um determinado gene. A isto chama-se gen\xc3\xa9tica reversa. Em alguns organismos, tais como leveduras, ratos e camundongos, \xc3\xa9 poss\xc3\xadvel induzir uma detec\xc3\xa7\xc3\xa3o num gene espec\xc3\xadfico, criando um gene nocaute. Uma alternativa poss\xc3\xadvel \xc3\xa9 induzir delec\xc3\xa7\xc3\xb5es aleat\xc3\xb3rias no ADN e selecionar posteriormente as delec\xc3\xa7\xc3\xb5es em genes de interesse, usar interfer\xc3\xaancia de RNA e criar organismos transg\xc3\xaanicos em que vai haver uma sobre-express\xc3\xa3o do gene de interesse.\n_START_SECTION_\nT\xc3\xa9cnicas em gen\xc3\xa9tica molecular\n_START_PARAGRAPH_\nExistem quatro t\xc3\xa9cnicas gerais utilizadas para gen\xc3\xa9tica molecular: amplifica\xc3\xa7\xc3\xa3o, separa\xc3\xa7\xc3\xa3o e detec\xc3\xa7\xc3\xa3o, e express\xc3\xa3o. A rea\xc3\xa7\xc3\xa3o em cadeia da polimerase \xc3\xa9 especificamente utilizada para a amplifica\xc3\xa7\xc3\xa3o, que \xc3\xa9 um "instrumento indispens\xc3\xa1vel para uma grande variedade de aplica\xc3\xa7\xc3\xb5es". Na t\xc3\xa9cnica de separa\xc3\xa7\xc3\xa3o e detec\xc3\xa7\xc3\xa3o o DNA e o RNAm s\xc3\xa3o isolados a partir de suas c\xc3\xa9lulas. A express\xc3\xa3o do gene em c\xc3\xa9lulas ou organismos \xc3\xa9 feita num local ou tempo que n\xc3\xa3o \xc3\xa9 normal para esse gene espec\xc3\xadfico.\n_START_SECTION_\nAmplifica\xc3\xa7\xc3\xa3o\n_START_PARAGRAPH_\nH\xc3\xa1 outros m\xc3\xa9todos para a amplifica\xc3\xa7\xc3\xa3o al\xc3\xa9m da reac\xc3\xa7\xc3\xa3o em cadeia da polimerase. Clonagem de DNA em bact\xc3\xa9rias \xc3\xa9 tamb\xc3\xa9m uma forma de amplificar DNA em genes.\n_START_SECTION_\nRea\xc3\xa7\xc3\xa3o em cadeia da polimerase\n_START_PARAGRAPH_\nOs principais materiais utilizados na rea\xc3\xa7\xc3\xa3o em cadeia da polimerase (PCR - polymerase chain reaction em ingl\xc3\xaas) s\xc3\xa3o nucleot\xc3\xaddeos do DNA, o DNA molde (template), iniciadores (primers) e a Taq polimerase. Nucle\xc3\xb3tidos de DNA s\xc3\xa3o a base para o novo DNA, o DNA molde \xc3\xa9 a sequ\xc3\xaancia espec\xc3\xadfica a ser amplificada, iniciadores s\xc3\xa3o nucle\xc3\xb3tidos complementares que podem ir em ambos os lados do DNA molde, e a polimerase Taq \xc3\xa9 uma enzima termicamente est\xc3\xa1vel que salta-inicia a produ\xc3\xa7\xc3\xa3o de DNA novo \xc3\xa0s temperaturas elevadas necess\xc3\xa1rias para a reac\xc3\xa7\xc3\xa3o. Nesta t\xc3\xa9cnica n\xc3\xa3o \xc3\xa9 necess\xc3\xa1rio usar as bact\xc3\xa9rias vivas ou c\xc3\xa9lulas; tudo o que \xc3\xa9 necess\xc3\xa1rio \xc3\xa9 a sequ\xc3\xaancia de bases do DNA e os materiais listados acima.\n_START_SECTION_\nClonagem de DNA em bact\xc3\xa9rias\n_START_PARAGRAPH_\nO termo clonagem para este tipo de amplifica\xc3\xa7\xc3\xa3o envolve fazer m\xc3\xbaltiplas c\xc3\xb3pias id\xc3\xaanticas de uma sequ\xc3\xaancia de DNA. A sequ\xc3\xaancia de DNA alvo \xc3\xa9 ent\xc3\xa3o inserida num vector de clonagem. Uma vez que este vector origina a partir de um v\xc3\xadrus auto-replicante, plasm\xc3\xaddeo, ou uma c\xc3\xa9lula superior do organismo, quando o DNA de tamanho apropriado \xc3\xa9 inserido o "alvo e fragmentos de DNA do vector s\xc3\xa3o ent\xc3\xa3o ligados" e criam uma mol\xc3\xa9cula de DNA recombinante. As mol\xc3\xa9culas de DNA recombinantes s\xc3\xa3o depois colocados em uma cepa de bact\xc3\xa9rias (E. coli geralmente), que produz v\xc3\xa1rias c\xc3\xb3pias id\xc3\xaanticas por transforma\xc3\xa7\xc3\xa3o. A transforma\xc3\xa7\xc3\xa3o \xc3\xa9 o mecanismo de absor\xc3\xa7\xc3\xa3o de DNA possu\xc3\xaddo por bact\xc3\xa9rias. No entanto, apenas uma mol\xc3\xa9cula de DNA recombinante pode ser clonada dentro de uma \xc3\xbanica c\xc3\xa9lula bacteriana, de modo que cada clone \xc3\xa9 de apenas uma inser\xc3\xa7\xc3\xa3o de DNA.\n_START_SECTION_\nSepara\xc3\xa7\xc3\xa3o e detec\xc3\xa7\xc3\xa3o\n_START_PARAGRAPH_\nNa separa\xc3\xa7\xc3\xa3o e detec\xc3\xa7\xc3\xa3o o DNA e o RNAm s\xc3\xa3o isolados a partir de c\xc3\xa9lulas (a separa\xc3\xa7\xc3\xa3o) e, em seguida detectados simplesmente pelo isolamento. As culturas celulares s\xc3\xa3o tamb\xc3\xa9m aumentadas para proporcionar um fornecimento constante de c\xc3\xa9lulas prontas para o isolamento.\n_START_SECTION_\nCulturas de c\xc3\xa9lulas\n_START_PARAGRAPH_\nUma cultura de c\xc3\xa9lulas para a gen\xc3\xa9tica molecular \xc3\xa9 uma cultura que \xc3\xa9 cultivada em condi\xc3\xa7\xc3\xb5es artificiais. Alguns tipos de c\xc3\xa9lulas crescem bem em tais culturas como as c\xc3\xa9lulas da pele, mas outras c\xc3\xa9lulas n\xc3\xa3o s\xc3\xa3o t\xc3\xa3o produtivas em culturas. Existem diferentes t\xc3\xa9cnicas para cada tipo de c\xc3\xa9lula, algumas apenas recentemente encontradas para fomentar o crescimento de c\xc3\xa9lulas-tronco e nervo. Culturas para a gen\xc3\xa9tica molecular s\xc3\xa3o congeladas, a fim de preservar todas as c\xc3\xb3pias do gene esp\xc3\xa9cime e descongeladas apenas quando necess\xc3\xa1rio. Isto permite um fornecimento constante de c\xc3\xa9lulas.\n_START_SECTION_\nIsolamento do DNA\n_START_PARAGRAPH_\nO isolamento do DNA extrai DNA a partir de uma c\xc3\xa9lula de uma forma pura. Em primeiro lugar, o DNA \xc3\xa9 separado a partir de componentes celulares, tais como prote\xc3\xadnas, RNA, e l\xc3\xadpidos. Isto \xc3\xa9 feito colocando as c\xc3\xa9lulas escolhidas em um tubo com uma solu\xc3\xa7\xc3\xa3o que mecanicamente, quimicamente, rompe as c\xc3\xa9lulas abertas. Esta solu\xc3\xa7\xc3\xa3o cont\xc3\xa9m enzimas, produtos qu\xc3\xadmicos, e sais que rompe as c\xc3\xa9lulas excepto o DNA. Ele cont\xc3\xa9m enzimas para dissolver prote\xc3\xadnas, produtos qu\xc3\xadmicos para destruir todos os RNA presentes, e sais para ajudar a puxar o DNA para fora da solu\xc3\xa7\xc3\xa3o. _NEWLINE_Em seguida, o DNA \xc3\xa9 separado da solu\xc3\xa7\xc3\xa3o ao ser girado em uma centr\xc3\xadfuga, o que permite que o DNA se acumule na parte inferior do tubo. Ap\xc3\xb3s este ciclo na centr\xc3\xadfuga a solu\xc3\xa7\xc3\xa3o \xc3\xa9 vertida fora e o DNA \xc3\xa9 ressuspenso em uma segunda solu\xc3\xa7\xc3\xa3o o que faz com que se torne f\xc3\xa1cil de trabalhar com o DNA no futuro. _NEWLINE_Isto resulta em uma amostra de DNA concentrada que cont\xc3\xa9m milhares de c\xc3\xb3pias de cada gene. Para projetos de grande porte, tais como o seq\xc3\xbcenciamento do genoma humano, todo esse trabalho \xc3\xa9 feito por rob\xc3\xb4s.\n_START_SECTION_\nIsolamento do RNA\n_START_PARAGRAPH_\nDNA expresso que codifica para a s\xc3\xadntese de uma prote\xc3\xadna \xc3\xa9 o objectivo final para cientistas e este DNA expresso \xc3\xa9 obtido atrav\xc3\xa9s do isolamento de RNAm (o RNA mensageiro). Primeiro, os laborat\xc3\xb3rios utilizam uma modifica\xc3\xa7\xc3\xa3o celular normal de ARNm que acrescenta-se a 200 nucle\xc3\xb3tidos de adenina para o fim da mol\xc3\xa9cula (cauda poli (A)). Uma vez que este tenha sido adicionado, a c\xc3\xa9lula \xc3\xa9 rompida e o conte\xc3\xbado da c\xc3\xa9lula \xc3\xa9 exposto a gr\xc3\xa2nulos sint\xc3\xa9ticos que s\xc3\xa3o revestidos com nucle\xc3\xb3tidos da cadeia timina. Devido a Adenina e Timina parearem juntas no DNA, a cauda poli (A) e os gr\xc3\xa2nulos sint\xc3\xa9ticos s\xc3\xa3o atra\xc3\xaddos um para o outro, e uma vez que eles se liguem a este processo, os componentes celulares podem ser lavados sem remover o RNAm. Uma vez que o RNAm foi isolado, a transcriptase reversa \xc3\xa9 empregue para convert\xc3\xaa-lo para ADN de cadeia simples, a partir do qual um DNA de cadeia dupla est\xc3\xa1vel \xc3\xa9 produzido usando DNA polimerase. O DNA complementar (cDNA) \xc3\xa9 muito mais est\xc3\xa1vel do que o RNAm e, assim, uma vez que o DNA de cadeia dupla tenha sido produzido ele representa as sequ\xc3\xaancias expressas de DNA que os cientistas procuram.\n_START_SECTION_\nAplica\xc3\xa7\xc3\xb5es\n_START_PARAGRAPH_\nUma de suas aplica\xc3\xa7\xc3\xb5es consiste no estudo da muta\xc3\xa7\xc3\xa3o e varia\xc3\xa7\xc3\xa3o de cepas de bact\xc3\xa9rias.'