Investigação por manipulação de DNA

IDENTIDADE
DOS SERES VIVOS
TECNOLOGIA DE
MANIPULAÇÃO DO DNA
EXPERIMENTO
• Investigação por manipulação
de DNA – Aula 1
Versão: agosto 19, 2011 5:09 PM
Investigação por manipulação de DNA – Aula 1
1. Resumo
Esse projeto propõe a simulação de uma investigação criminal em que serão discutidas tecnologias de manipulação
do DNA. Nessa aula serão abordadas técnicas de identificação de pessoas através do DNA.
2. O experimento
2.1 Procedimento
Professor, a atividade apresenta uma suposta história de um crime em que os alunos farão o papel de investigadores,
realizando, para isso, uma simulação da aplicação da técnica de manipulação do DNA para identificação de pessoas.
Apresente a atividade numa aula anterior e divida a classe em cinco grupos. Você pode disponibilizar o roteiro
de trabalho da aula 1 para que os alunos tenham um contato prévio com o tema e peça que os grupos realizem uma
pesquisa sobre técnicas de identificação de pessoas para investigação criminal, utilizando tecnologia de DNA.
É aconselhável que essa atividade seja realizada após as aulas sobre Biologia Molecular.
A identificação através da “impressão digital” genética é muito utilizada em testes de paternidade e também para
identificar suspeitos de crimes. Para isso, o DNA a ser analisado é isolado e multiplicado por meio de uma técnica
denominada Reação em Cadeia da Polimerase - PCR, na qual são realizados ciclos de alteração de temperatura. Também
são usadas enzimas, fragmentos para iniciar a síntese de DNA e nucleotídeos que possibilitarão que uma pequena
quantidade de DNA seja aumentada muitas vezes. Após a etapa de amplificação, o DNA é quebrado em fragmentos
por meio de enzimas de restrição que clivam regiões específicas das moléculas de DNA. Esses fragmentos são então
separados por tamanho e não por sua sequência de bases (ou nucleotídeos) através da técnica de eletroforese, gerando
uma esp[ecie de imagem fotográfica semelhante a um código de barras. Esse “código de barras”é a “impressão
digital” do indivíduo. Os resultados permitem identificar indivíduos. No caso de teste de paternidade, os resultados
são comparados com as bandas de DNA dos pais, podendo-se confirmar ou não a paternidade. Vale lembrar que o
exame de DNA não compara a informação genética dos indivíduos, mas apenas os tamanhos dos fragmentos obtidos
de suas moléculas de DNA.
A atividade consiste, portanto, na simulação dessas etapas pelos grupos, o que ajudará os alunos a compreenderem
melhor as técnicas e o processo de investigação por análise do DNA, de maneira lúdica.
Apresente a história e inicie o “processo de investigação” com a classe.
História de um crime
Pela conquista do primeiro lugar da Olimpíada de Matemática, sua escola recebeu como prêmio um troféu de
ouro maciço. No dia seguinte, quando o diretor chegou em sua sala, o troféu havia sumido. As câmeras de segurança
mostraram uma pessoa entrando pela janela do piso inferior da escola, subindo até a sala do diretor e roubando o
troféu; entretanto, as imagens não possibilitaram identificar a pessoa nem seu sexo. Apesar disso, foi possível supor
alguns suspeitos.
O estado da porta da sala e a presença de manchas de sangue no chão sugeriram que, enquanto arrombava a porta,
o ladrão se feriu e acabou sangrando. Assim, os investigadores decidiram submeter todos os suspeitos a um teste de
DNA.
Investigação:
A investigação será dividida em 3 etapas, realizadas em cada aula do projeto.
ETAPA 1 (a ser realizada nessa aula): Entender e definir como será feita a simulação do teste de DNA para
identificação dos indivíduos por meio de discussão com a classe.
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Professor, promova uma discussão com a classe, utilizando as informações pesquisadas e trazidas pelos alunos, bem
como os conhecimentos prévios que eles têm sobre a identificação de pessoas através da manipulação do DNA: como
eles acham que isso pode ser feito, com quais materiais biológicos? Em conjunto, estabeleça, simplificadamente, os
passos da identificação de pessoas através da manipulação do DNA.
Passos:
1. Coleta de material;
2. Amplificação do DNA;
3. Quebra em fragmentos pelas enzimas de restrição;
4. Separação dos fragmentos por eletroforese;
5. Análise e comparação dos fragmentos.
Esses passos representam uma visão simplificada sobre a técnica. Existem variações, técnicas específicas, mas no
geral, esses são os passos comuns.
Estabelecidos os passos em conjunto, comunique que nas aulas seguintes algumas dessas etapas serão simuladas.
Para isso, peça que os grupos tragam tesoura, papel e caneta (ou lápis).
ETAPA 2 (a ser realizada na aula 2): Simulação do teste de DNA: Construir a simulação do gel, o DNA, enzima de
restrição e simular uma corrida.
ETAPA 3 (a ser realizada na aula 3): Interpretar do gel e propor uma solução para o crime.
3. Sugestão de roteiro de trabalho
A seguir, sugerimos um roteiro de trabalho para ser utilizado na íntegra ou adaptado que poderá ser entregue aos
alunos. Ele contém todas as orientações necessárias para o desenvolvimento da aula prática e também algumas questões que auxiliarão no encerramento da atividade.
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Investigação por manipulação de DNA – Aula 1
PRÁTICA LABORATORIAL DE BIOLOGIA
Investigação por manipulação de DNA – Aula 1
Nome: __________________________ N°_____ Série: _____ Data: ________
Objetivo da aula prática
Simular uma investigação criminal, discutindo as técnicas de identificação de pessoas pela manipulação do DNA.
Procedimento
Abaixo, apresenta-se uma suposta história de um crime. Os grupos deverão simular a execução do
teste de DNA para a identificação de um possível suspeito.
História de um crime
Pela conquista do primeiro lugar da Olimpíada de Matemática, sua escola recebeu como prêmio um
troféu de ouro maciço. No dia seguinte, quando o diretor chegou em sua sala, o troféu havia sumido.
As câmeras de segurança mostraram uma pessoa entrando pela janela do piso inferior da escola,
subindo até a sala do diretor e roubando o troféu; entretanto, as imagens não possibilitaram identificar
a pessoa nem seu sexo. Apesar disso, foi possível supor alguns suspeitos.
O estado da porta da sala e a presença de manchas de sangue no chão sugeriram que, enquanto
arrombava a porta, o ladrão se feriu e acabou sangrando. Assim, os investigadores decidiram submeter
todos os suspeitos a um teste de DNA.
1. Com é realizada a identificação de pessoas através da manipulação do DNA?
2. Enumere simplificadamente, na sequência, os passos para realizar a investigação de pessoas pelo
DNA.
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4. Referências complementares
1. A utilização de técnicas de biologia molecular na genética forense: uma revisão. Analara Koch 1 e Fabiana
Michelsen de Andrade. Revista Brasileira de Análises Clínicas. vol. 40(1): 17-23, 2008.
Disponível em: http://www.sbac.org.br/pt/pdfs/rbac/rbac_40_01/04.pdf
Acesso em: 15/03/2010.
2. Quimica Forense: A utilização da Química na pesquisa de vestígios de crime. Artigo da Química Nova na
Escola. N. 24, Novembro 2006.
Disponível em http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc24/ccd2.pdf Acesso em: 15/03/2010.
3. O uso do DNA na investigação policial. Revista de Direito. Queiroz, M. M. vol. IX, ano 13, 2008.
Disponível em: http://sare.unianhanguera.edu.br/index.php/rdire/article/viewPDFInterstitial/54/51
Acesso em: 12/03/2010.
4. Amplificação de DNA. Artigo que apresenta uma metodologia alternativa para a realização de uma aula prática
sobre Genética Molecular, demonstrando como se processa a amplificação de DNA, por meio da simulação da
Reação em Cadeia da Polimerase – PCR. Revista Genética na Escola 01.02, 63-65. 2006.
Disponível em: www.geneticanaescola.com.br/ano1vol2/07.pdf
Acesso em: 12/03/2010.
5. Projeto Genoma. Site educativo da USP contendo explicações sobre o Projeto Genoma.
Disponível em: http://educar.sc.usp.br/licenciatura/2001/genoma/Projetogenoma.html
Acesso em: 15/03/2010.
6. Avanços nas Redes Genômica e Proteômica.
Disponível em: http://www.faperj.br/interna.phtml?obj_id=1953
Acesso em: 15/03/2010.
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FICHA TÉCNICA
Universidade Estadual de Campinas
Reitor: Fernando Ferreira Costa.
Vice-reitor: Edgar Salvadori de Decca.
Pró-reitor de pós-graduação: Euclides de Mesquita Neto.
Instituto de Biologia
Diretora: Shirlei Maria Recco Pimentel.
Diretor Associado: Flavio Antonio Maës dos Santos.
EXECUÇÃO
Projeto EMBRIAO
Coordenação geral: Eduardo Galembeck.
Coordenação de Mídia - Audiovisuais: Eduardo Paiva.
Coordenação de Mídia - Software: Eduardo Galembeck.
Coordenação de Mídia - Experimentos: Helika A. Chikuchi, Marcelo J. de Moraes e Bayardo B. Torres.
Apoio Logístico/Administrativo: Eduardo K. Kimura, Gabriel G. Hornink, Juliana M. G. Geraldi.
OBJETO DE
APRENDIZAGEM
Investigação por manipulação de DNA – Aula 1
Coordenação do Experimento: Bianca Caroline Rossi Rodrigues.
Redação: Bianca Caroline Rossi Rodrigues, Eric Dias da Silva, Helika A. Chikuchi e Eduardo
Galembeck.
Pesquisa: Bianca Caroline Rossi Rodrigues e Eric Dias da Silva.
Revisão de Conteúdo: Daniela Kiyoko Yokaichiya, Helika A. Chikuchi e Cristiane Zaniratto.
Adequação Linguística: Lígia Francisco Arantes de Souza.
Diagramação: Thais Goes.
A Universidade Estadual de Campinas autoriza, sob licença Creative Commons – Atribuição 2.5
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fins comerciais, assim como a criação de obras derivadas, desde que se atribua o crédito ao autor
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do autor. O não cumprimento desta licença acarretará nas penas previstas pela Lei nº 9.610/98.
Laboratório de Tecnologia Educacional
Departamento de Bioquímica
Instituto de Biologia - Universidade Estadual de Campinas – UNICAMP
Rua Monteiro Lobato, 255
CEP 13083-862, Campinas, SP, Brasil
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