Biologia molecular

Biologia molecular: Uma ciência fundamental

Replicação, transcrição, tradução: Esse é o dogma central da biologia molecular e descreve em apenas três palavras como a aparência, a função e o comportamento de todos os organismos vivos que conhecemos são controlados por apenas quatro letras: ATCG. Adenina, timina, citosina e guanina: as quatro bases do nosso DNA. Isso se aplica de forma ubíqua, desde a bactéria mais simples até organismos complexos, como os seres humanos.

A biologia molecular não se preocupa apenas com a função do DNA, RNA ou biossíntese de proteínas. Ele contribui de forma decisiva para a elucidação dos processos fisiológicos e fisiopatológicos e nos permite modificá-los de forma direcionada pela primeira vez. Desde a primeira produção biotecnológica de insulina humana, na década de 1980, até as modernas terapias imunológicas e de precisão em oncologia e terapias genéticas que podem curar ou retardar significativamente doenças congênitas graves, tudo isso seria impensável sem as descobertas e técnicas da biologia molecular.

Os melhores resultados exigem as melhores condições

As técnicas de biologia molecular se desenvolveram consideravelmente nas últimas décadas. Graças às novas possibilidades instrumentais, materiais, kits e similares, não só se tornaram mais fáceis de usar e mais rápidos, mas também cada vez mais específicos e sensíveis, por exemplo, com relação à análise de RNA e DNA. Entretanto, os limites de detecção mais baixos também significam que até mesmo as menores contaminações podem falsificar seus resultados.

Técnicas e aplicações em biologia molecular

Reação em cadeia da polimerase (PCR), sequenciamento, clonagem, transfecção e transformação de uma ampla variedade de células, silenciamento de RNA, experimentos de hibridização e muito mais: Para decodificar o fluxo de informações genéticas do DNA para o RNA e para a proteína, a caixa de ferramentas da biologia molecular está agora totalmente cheia.

Tecnologias e análises de RNA

Nos últimos anos, o RNA tornou-se muito mais relevante como biomarcador em pesquisas, pois as possibilidades de amplificação, análise e manuseio melhoraram muito. Atualmente, o RNA é de interesse para uma ampla gama de questões, por exemplo, no contexto do desenvolvimento de medicamentos, mas também oferece um enorme potencial de diagnóstico.

O sangue periférico, por exemplo, é uma fonte de amostra de RNA facilmente acessível para a realização de análises de expressão gênica, por exemplo, se o tecido a ser analisado, como o cérebro em pacientes com AVC, não estiver acessível ou se uma biópsia de tecido, como em alguns pacientes com câncer, não for uma opção.

Isso é possível se os genes relevantes forem expressos de forma semelhante no sangue e no cérebro ou se as transcrições forem secretadas no sangue, como no caso de muitos tumores. Uma comparação entre a expressão gênica no sangue e no tecido pode ser de particular interesse em oncologia. Enquanto a biópsia mostra apenas uma pequena seção do tumor, os resultados de uma biópsia líquida mostram a seção transversal de todas as células que liberam RNA no sangue.

O RNA pode ser obtido de várias biópsias líquidas, por exemplo, da urina ou do líquido cefalorraquidiano, além do sangue. As biópsias líquidas também são significativamente menos invasivas do que as biópsias de tecido. Usando o sequenciamento de próxima geração, a sequência do RNA e o perfil de expressão podem ser determinados e usados como biomarcadores. Isso possibilita a caracterização de uma doença, a previsão da resposta a uma terapia específica ou o monitoramento do sucesso da terapia.

Proteômica em aplicações e pesquisas

A proteômica é um campo interdisciplinar entre a biologia molecular e a bioquímica. O proteoma descreve a totalidade de todas as proteínas que ocorrem em um organismo: algumas estimativas colocam o número de proteínas diferentes em humanos em cerca de 80.000, outras em até 1.000.000!

A identificação e a elucidação funcional são, portanto, uma tarefa gigantesca, pois, apesar do número gerenciável de cerca de 21.000 genes codificadores, presume-se que seus produtos gênicos tenham várias isoformas, por exemplo, por meio de splicing alternativo, modificações pós-traducionais etc.

Embora o genoma tenha uma alta capacidade de conservação, o proteoma é altamente dinâmico e está em constante mudança, por exemplo, em resposta a condições ambientais e outros estímulos internos e externos.

Diagnóstico molecular: Introdução e aplicação

Diagnóstico genético para doenças hereditárias

Muitas doenças têm um componente genético ou são totalmente genéticas. Desde a predisposição a determinadas doenças tumorais e anormalidades cromossômicas até doenças raras, como anemia falciforme, fibrose cística ou distrofia muscular de Duchenne, nossos genes geralmente desempenham um papel decisivo na patogênese.

As doenças genéticas podem ser identificadas e caracterizadas por meio de diagnósticos moleculares. Os resultados podem ser relevantes do ponto de vista prognóstico e terapêutico e responder a uma variedade de perguntas de diagnóstico.

A SARSTEDT oferece o S-Monovette® DNA Exact e o S-Monovette® cfDNA Exact , que são soluções de alta qualidade para estabilizar com eficácia o DNA genômico e de livre circulação do sangue e garantir a qualidade ideal da amostra.

Equipamentos e materiais: o fluxo tem que estar correto!

Seja em um projeto de pesquisa, diagnóstico molecular de tumores, genes ou infecções, a qualidade e as propriedades dos materiais usados podem ter uma influência significativa nos resultados. Da coleta de amostras ao isolamento e à análise, tudo tem que estar certo: o fluxo de trabalho de diagnóstico molecular da SARSTEDT ajuda você nisso.

Mãos à obra: Dicas para um PCR bem-sucedido

O PCR é a espinha dorsal de muitas análises biológicas moleculares. Embora o princípio básico seja simples, há alguns obstáculos que podem ser evitados na implementação prática.