User:Margarida Gama-Carvalho/Notebook/Undergrad teaching/2010/04/27: Difference between revisions

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Utilizando uma mistura de fragmentos de DNA de tamanho conhecido (marcador) posso gerar uma recta de calibração em que relaciono a distância migrada (em cm) com o tamanho da molécula. Depois só tenho de medir a distância migrada pelos meus fragmentos desconhecidos e deduzir o seu tamanho a partir da recta.
Utilizando uma mistura de fragmentos de DNA de tamanho conhecido (marcador) posso gerar uma recta de calibração em que relaciono a distância migrada (em cm) com o tamanho da molécula. Depois só tenho de medir a distância migrada pelos meus fragmentos desconhecidos e deduzir o seu tamanho a partir da recta.


5. Considere a imagem apresentada:
5. Considere a imagem apresentada:


5.1. Poderá corresponder a uma digestão do DNA lambda com a enzima EcoRI ou não? Porquê?
5.1. Poderá corresponder a uma digestão do DNA lambda com a enzima EcoRI ou não? Porquê?
Tendo em conta as posições de corte indicadas, a digestão do DNA lambda com EcoRI produz 6 fragmentos com os tamanhos de: 21226bp, 7421bp, 5804bp, 5643bp, 4878bp e 3530bp. Estes fragmentos são compatíveis com o número e distribuição das bandas observadas na imagem, pelo que é provável tratar-se da digestão de DNA lambda com EcoRI.




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5.2. Considerando que a quantidade total de DNA presente neste gel é de um micrograma, relativamente a cada uma das bandas observadas:  
5.2. Considerando que a quantidade total de DNA presente neste gel é de um micrograma, relativamente a cada uma das bandas observadas:  
a. Quantas moléculas de DNA estão na primeira e na última banda observadas no gel?
a. Quantas moléculas de DNA estão na primeira e na última banda observadas no gel?




b. Que quantidade de DNA está nas mesmas bandas?
b. Que quantidade de DNA está nas mesmas bandas?


A primeira banda contém 21226bp/48510bp = 44% da quantidade total de DNA aplicado no gel, enquanto que a última banda corresponde a 7,3% (3530bp/48510bp). Desta forma, a quantidade de DNA presente é de 440ng para a primeira banda e 73ng para a última banda.





Revision as of 15:44, 14 June 2010

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Enzimas de restrição

Exercício 1 – Extremidades e ligações

Considere as seguintes enzimas e respectivas sequências de restrição ( o traço indica a ligação fosfodiéster que é clivada):

Bam HI : G|GATCC Hae II: GG|CC Eco RI: G|AATTC Bgl II: A|GATCT

1. Que característica invulgar tem a sequência de reconhecimento destas enzimas?

Trata-se de uma sequência "palindrómica", ou seja, quando lidas na direcção 5'-3', ambas as cadeias da molécula de DNA apresentam exactamenta a mesma sequência de nucleótidos.

2. Represente as extremidades 5’ e 3’ de moléculas de DNA cortadas com cada uma destas enzimas.

3. É possível ligar uma molécula de DNA com extremidades cortadas por Bam HI a outra com extremidades cortadas por: BamHI? EcoRI? BglII?

É possível ligar extremidades geradas por Bam HI entre si, mas também com extremidades geradas pro BglII, uma vez que os nucleótidos desemparelhados são compatíveis.

No entanto, não é possível ligar extremidades geradas por BamHI e EcoRI.


4. Em média, os fragmentos resultantes da digestão de DNA genómico humano com Bam HI serão maiores ou menores que os fragmentos resultantes de digestão com Hae II? Justifique.

A digestão do genoma com BamHI deve gerar fragmentos de maiores dimensões, visto que o local de corte desta enzima tem menor probabilidade de surgir (6 nucleótidos vs 4 nucleótidos do local HaeII). Assim sendo, a enzima irá cortar o genoma um número menor de vezes e, logo, gerar fragmentos de maiores dimensões.

Exercício 2 – Mapas de restrição

1. A que correspondem as bandas azuis no gel?

Aos corantes de electroforese usados para tornar visível a amostra durante a aplicação e para vizualisar a frente de migração.

2. Considere a digestão do DNA plasmídeo pBR322 com PleI e BglI. Quantos fragmentos de DNA espera, e quantos consegue observar? Porquê?

A digestão com BglI produz 3 fragmentos, que se conseguem observar se de deixar correr a electroforese até ao fim do gel.

A digestão com PleI produz 4 fragmentos, no entanto só se observam 2. Isto explica-se pelo facto de os fragmentos terem dimensões semelhantes entre si, não sendo separados de forma eficiente pelas condições de electroforese utilizadas.

3. Que papel tem a concentração de agarose na análise de fragmentos de restrição?

A concentração de agarose impõe diferentes restrições à migração das moléculas de DNA no gel e vai determinar que gamas de tamanho vão apresentar um comportamento linear na separação. Concentrações demasiado altas impedem a migração de moléculas muito grandes, que não conseguem entrar no gel. Concentrações muito baixas não vão impôr restrições à migração de moléculas pequenas, que vão comportar-se de igual forma na electroforese. Assim, para cada gama de tamanhos a analisar é necessário escolher a concentração de agarose apropriada.


4. Se pretendesse determinar de forma rigorosa o tamanho dos fragmentos de DNA observados na electroforese, como poderia fazê-lo?

Utilizando uma mistura de fragmentos de DNA de tamanho conhecido (marcador) posso gerar uma recta de calibração em que relaciono a distância migrada (em cm) com o tamanho da molécula. Depois só tenho de medir a distância migrada pelos meus fragmentos desconhecidos e deduzir o seu tamanho a partir da recta.


5. Considere a imagem apresentada:

5.1. Poderá corresponder a uma digestão do DNA lambda com a enzima EcoRI ou não? Porquê?

Tendo em conta as posições de corte indicadas, a digestão do DNA lambda com EcoRI produz 6 fragmentos com os tamanhos de: 21226bp, 7421bp, 5804bp, 5643bp, 4878bp e 3530bp. Estes fragmentos são compatíveis com o número e distribuição das bandas observadas na imagem, pelo que é provável tratar-se da digestão de DNA lambda com EcoRI.


5.2. Considerando que a quantidade total de DNA presente neste gel é de um micrograma, relativamente a cada uma das bandas observadas: a. Quantas moléculas de DNA estão na primeira e na última banda observadas no gel?



b. Que quantidade de DNA está nas mesmas bandas?

A primeira banda contém 21226bp/48510bp = 44% da quantidade total de DNA aplicado no gel, enquanto que a última banda corresponde a 7,3% (3530bp/48510bp). Desta forma, a quantidade de DNA presente é de 440ng para a primeira banda e 73ng para a última banda.





Considere um segmento de DNA de 10000 pares de bases (bps) e os fragmentos formados após digestão com as enzimas EcoRI e HindIII:

  1. DNA x EcoRI = 5000 + 3000 + 2000
  2. DNA x HindIII = 5500 + 4500
  3. DNA x EcoRI x HindIII = 5000 + 3000 + 1500 + 500
    1. Com base nesta informação, construa o mapa de restrição desta molécula.


Utilize o Webcutter ou o NEBcutter para gerar um mapa de restrição da sequência do cDNA da beta-globina e indique:

  1. uma enzima de corte único;
  2. uma enzima com dois cortes;
  3. uma enzima que não corta neste DNA.

Exercício 3 – Enzimas de restrição, RFLPs (Restriction Fragment Length Polymorphisms) e diagnóstico de mutações

As variações de sequência do genoma humano podem resultar na alterção de locais de corte de enzimas de restrição. As bandas polimórficas observadas após a electroforese de amostras de DNA genómico após tratamento com enzimas de restrição (RFLPs) constituíram o primeiro método laboratorial de “impressões digitais” de DNA para identificação de indivíduos em Medicina legal e forense.

Da mesma forma, mutações causadoras de doença podem gerar variações nos locais de corte de enzimas de restrição que permitem um fácil diagnóstico da sua presença.

O gene humano que codifica a beta-globina possui 3 locais de restrição DdeI. A distância entre o primeiro e o segundo local é de 175 bp. A distância entre o segundo e o terceiro local é de 201 bp. Em indivíduos com anemia de células falciformes ocorre uma mutação que anula o segundo local de restrição DdeI.

  1. Represente esquematicamente o gene normal e o gene mutado, indicando as posições relativas dos 3 locais DdeI.
  2. Proponha um procedimento para diagnóstico desta mutação com base na técnica de PCR.
  3. Represente esquematicamente os resultados que espera observar ao analisar um indivíduo saudável, um portador da mutação (heterozigótico) e um doente (homozigótico).