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Biologia Enem – Saiba como são feitos os testes de DNA!
Biologia Enem: Revise a quimiossíntese e a fotossíntese bacteriana
Megaoperação de combate ao zika vírus será neste sábado (13)

Biologia Enem – Saiba como são feitos os testes de DNA!

Posted: 12 Feb 2016 01:00 PM PST

Biologia Enem: Você já deve ter ouvido falar sobre os testes de DNA. Normalmente estes testes são utilizados na espécie humana para testar a paternidade de alguém.

Porém, a técnica de análise de DNA pode ter inúmeras outras aplicações práticas, como análises de parentescos evolutivos de populações de uma mesma espécie ou até mesmo de espécies diferentes. Mas, você tem ideia de como são realizados os testes de DNA? Não? Então vem com a gente revisar as técnicas de análise de DNA para gabaritar as questões de Biologia no Enem e nos vestibulares!

Os testes de identificação por DNA foram criados em 1985, pelo geneticista britânico Sir Alec John Jeffreys, com o objetivo de resolver problemas de paternidade e migração.

Figura 1: Professor Sir Alec John Jeffreys, o inventor da técnica de identificação por DNA

Desde então, o teste de DNA já foi aplicado de diferentes maneiras: desde a identificação de paternidade até a resolução de crimes. O primeiro criminoso condenado a partir de provas analisadas com teste de DNA foi Colin Pitchfork, acusado de estuprar e matar duas adolescentes. Colin foi condenado á prisão perpétua em 1988.

Atualmente existem kits comerciais para que os laboratórios realizem testes de DNA e, um exame desses pode custar entre R$ 400,00 e R$ 800,00 para o público em geral.

Que material pode ser coletado para fazer um teste de DNA? Você deve estar pensando: "sangue, ué!" Mas, não só o sangue é fonte de material genético. Afinal, qualquer célula do nosso corpo possui DNA em seu núcleo. Em geral, quando se coleta amostras para testes de paternidade, por exemplo, é feita uma raspagem da mucosa bucal do indivíduo, uma vez que as células epiteliais dessa região se descamam facilmente. Outros materiais podem ser utilizados também: amostras de pele, pelos (com raiz), saliva, esperma etc.

Figura 2: Imagem mostrando a coleta de material da mucosa oral para teste de DNA.

Como se faz o teste de DNA? Você sabe que o DNA é composto de uma sequência de quatro nucleotídeos diferentes, certo? Estes nucleotídeos se diferenciam uns dos outros pelas suas bases nitrogenadas (adenina, timina, citosina e guanina). A sequência de bases nitrogenadas do DNA de um ser humano e de outro qualquer em uma população é muito semelhante – há apenas 0,1% de diferença. E, entre pais e filhos, essa diferença é ainda menor. Mas, existem alguns trechos específicos que podem variar bastante de pessoa para pessoa.

Assim, para analisar o parentesco de duas pessoas ou a similaridade entre duas amostras, a técnica utilizada será a DNA fingerprint ou impressão digital do DNA, que fornece um alto grau de confiabilidade (99,99% de certeza). Para realizar este procedimento, primeiramente o DNA deverá ser extraído das células da amostra. Em seguida, o DNA será tratado com enzimas de restrição. Estas enzimas de restrição se ligam a determinadas sequências específicas de DNA e quebram o DNA em pedacinhos. Logo após, a amostra de DNA é colocada na extremidade de um gel e submetida a uma corrente elétrica (eletroforese).

Figura 3: Cientista colocando amostras de DNA em um aparelho de eletroforese. A corrente elétrica e o gel separam os pedaços de DNA formando bandas.

Os pedacinhos de DNA são então atraídos para a outra extremidade do gel. Porém, as moléculas do próprio gel dificultam a passagem dos pedaços de DNA. Sendo assim, os fragmentos maiores migram mais lentamente que os menores. No fim do processo há a formação de um conjunto de "bandas" semelhante a um código de barras. Este processo é chamado de separação em gel por eletroforese. Mas, no quê isso ajuda na identificação de um indivíduo ou em um teste de paternidade? Pense no seguinte: você é produto da união de um espermatozoide de seu pai com o óvulo da sua mãe.

Portanto, 50% do seu DNA é semelhante ao da sua mãe e 50% ao do seu pai. Assim, quando o seu DNA e dos seus pais forem submetidos às mesmas enzimas de restrição, elas agirão em pontos semelhantes no seu DNA e de seus pais. Assim, após colocar as três amostras em um gel e fazer a eletroforese, o seu DNA terá algumas bandas coincidentes com o DNA do seu pai e outras semelhantes ao DNA de sua mãe. Caso não haja coincidência entre as bandas, não se comprova a paternidade. Para que você possa entender melhor, observe a imagem a seguir:

Figura 4: Esquema simulando um teste de paternidade por análise do DNA.

Digamos que há duvidas sobre o possível pai dessa criança. Então, o seu DNA, o de sua mãe e o dos dois possíveis pais é analisado. Como resultado, temos o padrão de bandas acima. Qual dos dois seria o pai mais provável? O pai I, pois há mais bandas coincidindo (quatro bandas) do que o pai II.

Figura 5: Bandas de DNA após o processo de eletroforese. Créditos da imagem: DAVID PARKER / SCIENCE PHOTO LIBRARY

Para saber mais sobre como funciona o teste de DNA, veja este vídeo do canal Pílulas de Ciência do Youtube: https://www.youtube.com/watch?v=rrkkCSK3QDU

Agora que você já sabe tudo sobre os testes de DNA, que tal testar seus conhecimentos?

01 – (UFES/2013) A impressão digital do DNA é rotineiramente usada na determinação de paternidade. A técnica consiste em extrair o DNA dos glóbulos brancos do sangue coletado da mãe, da criança e do(s) suposto(s) pai(s). O DNA de cada indivíduo é tratado com a mesma enzima de restrição, e os fragmentos obtidos são separados, formando-se, assim, o padrão de banda de cada indivíduo.

Legenda: M – mãe; F – filho; SP1 – suposto pai 1; SP2 – suposto pai 2.

a) No esquema de um gel mostrado ao lado, indique o pai biológico da criança. Justifique a sua indicação.

b) Cite uma aplicação da investigação do DNA na análise forense e uma na prática clínica.

c) A maioria das células eucarióticas é diploide; seus dois conjuntos de cromossomos podem ser dispostos em pares de homólogos. Por outro lado, as células eucarióticas haploides contêm um único conjunto de cromossomos. Na espécie humana, é possível encontrar tanto células diploides, como células haploides. Indique os tipos celulares que exemplificam o genoma haploide e diploide, respectivamente, na espécie humana.

Gab:

a) O pai biológico da criança é o suposto pai 1 porque a criança herda cromossomos tanto da mãe quanto do pai, de forma tal que ela possa apresentar fragmentos de restrição derivados de cada parental.

b) Identificação de criminosos (análise forense); diagnóstico genético de doenças hereditárias (prática clínica).

c) Células diploides – todas as células somáticas, com exceção das hemácias; células haploides – gametas masculino e feminino.

02 – (FMTM MG/2004) Dois homens, P-I e P-II, disputam a paternidade de uma criança C, filha da mulher M. Diante disso, foi pedido o exame de DNA dos envolvidos.

O resultado do teste revelou os seguintes padrões:

Acerca dos resultados obtidos foram feitas as seguintes afirmações:

I. P-II pode ser o pai da criança, pois há maior quantidade de faixas coincidentes com o padrão da criança;

II. as faixas de números 3, 9, 10, 14, e 17 correspondem ao DNA que a criança recebeu da mãe;

III. não é possível excluir a possibilidade de P-I ser o pai da criança.

Está correto o contido apenas em

a) I.

b) II.

c) I e II.

d) I e III.

e) II e III.

Gab: C

03 – (UFT/2013) O exame de paternidade, esquematizado abaixo, é muito utilizado na medicina forense e baseia-se na identificação de trechos de DNA humano, que variam muito entre pessoas de uma população e são conhecidos como VNTR (número variável de repetições em sequência). Com base no resultado da figura abaixo, assinale a alternativa correta.

a) O marido é pai do filho 1.

b) O outro homem é pai do filho 2.

c) O marido é pai do filho 3.

d) O marido é pai do filhos 2 e 3.

e) O outro homem é pai dos filhos 1 e 3.

Gab: E

04 – (UFU MG/2010) Dentre as aplicações atuais da genética molecular, temos os testes de identificação de pessoas por meio do DNA.Essa técnica, que pode ser usada para identificar suspeitos em investigações policiais, consiste em detectar e comparar sequências repetitivas ao longo de trechos da molécula de DNA, regiões conhecidas como VNTR (número variável de repetições em sequência).

A figura abaixo ilustra os padrões de VNTRs de quatro pessoas envolvidas (uma vítima (V) e 3 suspeitos (S1, S2 e S3) em uma investigação policial e de uma prova (P) coletada no local do crime:

Considerando as afirmações e a figura acima apresentada, responda:

a) A qual dos suspeitos (S1, S2 ou S3) pertence a prova (P)? Justifique a sua resposta.

b) Que tipo de material pode ser coletado e servir de prova em um caso como esse?

c) Por que os resultados desse tipo de análise têm alto grau de confiabilidade?

Gab:

a) Suspeito = S3

Justificativa: Porque os Padrões de VNTR presentes no Suspeito e na Prova devem corresponder (coincidir, serem idênticos).

b) Qualquer tecido do indivíduo que contenha células nucleadas, como sangue (Leucócitos), fios de cabelo contendo bulbo capilar, fragmentos de unha contendo tecido epitelial, fragmentos de pele, saliva, sêmen (esperma) ou até objetos contendo resquícios de sangue.

c) Devido à exclusividade do DNA, cada indivíduo apresenta sequências repetitivas específicas ao longo de trechos da molécula de DNA, ou seja, indivíduos diferentes apresentam VNTRs diferentes. Não existem duas pessoas com o mesmo padrão de VNTR.

05 – (EFOA MG/2000) Dessas regiões recebe o nome de marcador, uma vez que pode ser associada com algum fenótipo em particular. A presença do marcador no genoma de um indivíduo pode ser visualizada como uma banda. Dessa forma, podemos descobrir se um embrião poderá apresentar uma determinada característica ou doença genética pela análise de seus marcadores. O esquema abaixo representa a análise de marcadores de DNA de quatro embriões humanos (I, II, III, e IV). Apenas a presença de duas bandas (A e B) é indicativo positivo para o indivíduo apresentar uma certa disfunção muscular quando adulto. Detectou-se ainda que esses marcadores ocupam o mesmo loco.

Observe o padrão de bandas do DNA de cada embrião e responda:

a) Dentre os embriões analisados, quais NÃO deverão apresentar a disfunção muscular quando adultos?

b) Supondo que os quatro embriões sejam irmãos, qual é o padrão de bandas (I, II, III ou IV) mais provável para cada um de seus pais?

c) Qual é a probabilidade de um certo casal, formado por indivíduos tipo I e III, ter um descendente com essa disfunção muscular?

Gab:

a) II, III e IV

b) um dos pais marcador para as duas bandas e o outro apresenta só para uma;

c) não há possibilidade visto que o indivíduo 3 não apresentou nenhum marcador

Os textos e exemplos acima foram preparados pela professora Juliana Santos para o Blog do Enem. Juliana é formada em Ciências Biológicas pela Universidade Federal de Santa Catarina. Dá aulas de Ciências e Biologia em escolas da Grande Florianópolis desde 2007. Facebook: https://www.facebook.com/juliana.evelyndossantos.

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Biologia Enem: Revise a quimiossíntese e a fotossíntese bacteriana

Posted: 12 Feb 2016 12:44 PM PST

Biologia Enem: As alternativas que os seres vivos encontraram ao longo da história evolutiva para se adaptarem aos diferentes habitats são simplesmente incríveis.

As bactérias, mesmo sendo extremamente simples e diminutas são especialistas em resistir às condições adversas do ambiente, adaptando-se e ocupando novos nichos ecológicos. Em meio à sua diversidade metabólica, dois meios de nutrição autotrófica se destacam nas bactérias: a quimiossíntese e a fotossíntese sem produção de oxigênio. Você conhece estes processos metabólicos? Não? Então revise Biologia com o Blog do Enem e conquiste sua tão sonhada vaga na universidade!

Quimiossíntese: Certas bactérias que vivem no solo são capazes de produzir moléculas orgânicas energéticas sem utilizar a energia luminosa, como na fotossíntese realizada pelas cianobactérias. Para isso, estas bactérias irão realizar o processo de quimiossíntese, no qual elas provocam a oxidação de substâncias inorgânicas como minerais presentes no solo ou na água (como amônia, enxofre, sais de ferro etc) e aproveitam a energia química liberada durante estas reações para fixar o carbono (proveniente do gás carbônico atmosférico) e sintetizar novas moléculas, como açúcares.

A partir destes açúcares estas bactérias podem ainda realizar outros processos metabólicos onde irão sintetizar outras moléculas orgânicas. Os processos quimiossintéticos podem estar relacionados a vários fenômenos naturais como a decomposição (bactérias que oxidam amônia para a quimiossíntese) e a participação no ciclo do nitrogênio (transformando nitrito em nitrado, um sal nitrogenado que as plantas conseguem absorver e é utilizado na síntese de proteínas). Veja a equação a seguir que resume o processo da quimiossíntese:

Figura 1: Esquema demonstrando o processo da quimiossíntese.

Figura 2: Fotomicrografia de bactérias extremófilas que vivem nas fontes termais do Parque de Yellowstone, nos Estados Unidos. Estas bactérias autótrofas vivem em águas cuja temperatura atinge mais de 74ºC e realizam quimiossíntese pegando energia a partir da oxidação do ferro. Créditos da imagem: Look At Science / Universal Images Group

Para saber mais sobre as bactérias quimiossintetizantes, veja esta videoaula do canal O Kuadro: https://www.youtube.com/watch?v=GZO4c6BQdFM

Fotossíntese sem produção de oxigênio: Quando pensamos em fotossíntese, logo lembramos que um dos seus produtos é o oxigênio, certo? Afinal, sem o processo fotossintético, o oxigênio não completaria seu ciclo voltando para a atmosfera e, nós e os outros seres aeróbios, morreríamos sufocados. Porém, em algumas espécies de bactérias autótrofas pode ocorrer o processo fotossintético um pouco diferente da fotossíntese que ocorre em cianobactérias e eucariontes, como protistas e plantas. Este processo diferenciado de fotossíntese ocorre em bactérias extremófilas (que vivem em condições extremas em que outros seres vivos não sobreviveriam), como as bactérias verdes sulfurosas e as púrpuras.

Durante esta fotossíntese, estas bactérias não utilizam água, mas sim gás sulfídrico (H₂S), liberando enxofre em vez de oxigênio. Lembre-se de que durante a fotossíntese comum, o oxigênio gasoso liberado na fase clara é proveniente da fotólise da água. Neste caso, como a água não é utilizada como reagente desta reação de fotossíntese, não será liberado oxigênio. Estas bactérias possuem clorofilas especiais chamadas de bacterioclorofilas que possuem composição diferente da clorofila das plantas. Veja a seguir a equação da quimiossíntese:

Figura 3: Equação da fotossíntese bacteriana.

Figura 4: Bactéria verde sulfurosa Chlorobium tepidum. Esta bactéria realiza fotossíntese e é uma bactéria termófila.

Para saber mais sobre a fotossíntese bacteriana, veja esta videoaula do canal O Kuadro: https://www.youtube.com/watch?v=Izt4_t83_b4

01 – (UNIMONTES MG/2013) Leia o texto.

"Já são dois anos! A estação das chuvas chega; as nuvens se formam, mas não deixam cair uma gota d.água. Estamos em Cabrobó, Pernambuco, a apenas 20 km das margens do rio São Francisco. A seca espalha suas vítimas na beira da estrada; o gado morto se incorporou à paisagem num tempo em que só os urubus conhecem fartura"

(Trecho de uma reportagem sobre as obras inacabadas da transposição do rio São Francisco, exibida pelo programa Fantástico da Rede Globo de Televisão.)

O cenário evidenciado no texto acima proporciona uma rica fonte de energia e de átomos de carbono para produção de moléculas orgânicas pelas bactérias. Considerando essa informação, o texto acima e o assunto abordado, analise as alternativas abaixo e assinale a que CORRESPONDE à classificação das bactérias que atuarão diretamente nesse contexto.

a) Quimioautotróficas – Nitrobactérias.

b) Quimio-heterotróficas – Saprofágicas.

c) Fotoautotróficas – Cianobactérias.

d) Fotoautotróficas – Sulfobactérias.

Gab: B

02 – (UECE/2012) Pode-se afirmar corretamente, que o tipo de organismo procarionte que obtém energia por quimiossíntese a partir da energia geotérmica emanada nas profundezas oceânicas, onde a luz do sol não penetra é um(a)

a) protista.

b) arqueobactéria.

c) cianobactéria.

d) eubactéria.

Gab: B

03 – (EFEI MG/2003) Pesquisas mostraram que diversos grupos de bactérias e fungos têm habilidade de degradar os componentes de petróleo. As bactérias denominadas hidrocarbonoclásticas fazem parte da microflora presente no solo, na água e no sedimento. Quando estes ambientes são expostos a marés negras, ocorre um fenômeno de adaptação ou aclimatação de certas populações de bactérias, que passam a reconhecer os componentes do óleo como fonte de carbono, iniciando o processo de degradação. Considerando que estas bactérias utilizam o petróleo como fonte de carbono e energia, pode-se afirmar que o tipo nutricional de tais microrganismos é:

a) Quimioheterotrofia.

b) Fotoautotrofia.

c) Quimioautotrofia.

d) Fotoheterotrofia.

Gab: A

04 – (UERJ/2000) Em 1977, cientistas a bordo do submarino de pesquisa Alvin foram os primeiros a identificar, no oceano Pacífico, comunidades abissais vivendo em profundidades superiores a 2,5 km, formadas por grande número de seres, alguns, inclusive, de grande porte. Essas comunidades se desenvolvem em torno de fontes termais submersas, constituídas por fendas do crosta terrestre que liberam gases, onde a água do mar penetra e é aquecida.

A formação de matéria orgânica que mantém essas comunidades está associada ao processo de:

a) fotossíntese realizada por algas

b) quimiossíntese de bactérias autotróficas

c) síntese abiótíca com uso de energia térmica

d) sedimentação de excretas de seres da superfície

Gab: B

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Megaoperação de combate ao zika vírus será neste sábado (13)

Posted: 12 Feb 2016 11:13 AM PST

Zika Vírus: Um mosquito não é mais forte que um país inteiro. Este é o slogan da nova campanha de combate ao zika vírus, que vem causando o surto de microcefalia no Brasil.

Uma megaoperação envolvendo militares do Exército, Marinha e Aeronáutica junto com agentes de saúde acontece durante este sábado, dia 13 de fevereiro.

A ação será realizada devido à urgência mundial decretada pela Organização Mundial de Saúde, considerando o surto de Zika vírus um risco global.

O Brasil é principal foco de contaminação atual. A campanha deste sábado tem foco em informar e envolver oda a população brasileira para que se una no combate ao mosquito Aedes Aegypti.

Zika vírus e Microcefalia

O Zika vírus tem no mosquito o vetor que dissemina o vírus entre a população. As principais vítimas potenciais da infeção são os bebês ainda em gestação. O vírus que alcança mulheres durante a gravidez consegue superar as barreiras da placenta e chega ao feto, provocando danos neurológicos como a microcefalia, cegueira, surdez, e retardo mental.

microcefalia-zika-virus — Tragédia no Brasil: Contaminação de mulheres grávidas pelo zika vírus cresceu exponencialmente

Quizz do Zika vírus – Quer saber mais sobre este assunto que pode cair no Enem deste ano? Então teste seus conhecimentos sobre um dos assuntos mais falados em todo o Brasil, basta clicar aqui para participar do Quizz do zika vírus.

Microcefalia e Zika vírus no Enem 2016 – Veja também: clicando aqui você tem acesso ao conteúdo que pode cair nos vestibulares e no Enem. Entenda o que é a doença, como se dá a transmissão e o que é esse vírus que tem alarmado a população.

Confira os seis passos para combater o mosquito Aedes Aegypti periodicamente:

1º passo:

2º passo:

3º passo:

4º passo:

5º passo:

6º passo:

Você sabia?

Eliminar os criadouros potenciais do mosquito é a principal medida contra as doenças
É importante permitir e acompanhar a visita do agende de saúde na sua casa
Cada fêmea coloca mais de 100 ovos por vez
Os ovos podem durar um ano e meio fora da água
Só as fêmeas picam as pessoas. Elas precisam de sangue para amadurecer os ovos

O Blog do Enem faz um agradecimento especial à 14ª Brigada Militar de Infantaria Motorizada do Exército Brasileiro, em Florianópolis, pela disponibilização de materiais informativos. E os militares alertam: eliminar os criadouros do mosquito ainda é a melhor estratégia para evitar doenças.

Post escrito por Martha Ramos. Jornalista formada na Universidade Estácio de Sá em Santa Catarina. Fez Pós-Graduação em Marketing e trabalha com produção de conteúdos para jornais, revistas, empresas e blogs. Face: https://www.facebook.com/martha.ramos.5203

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Sandyt Agregador

sábado, 13 de fevereiro de 2016