• InvestigaçãopormanipulaçãodeDNA–Aula1

EXPERIMENTO

IDENTIDADEDOS SERES VIVOS

TECNOLOGIA DE MANIPULAÇÃO DO DNA

Versão: agosto 19, 2011 5:09 PM

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Investigação por manipulação de DNA – Aula 1

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1. ResumoEsse 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 ProcedimentoProfessor, 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 trabalhoA 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 ques-tões que auxiliarão no encerramento da atividade.

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PRÁTICALABORATORIALDEBIOLOGIAInvestigação por manipulação de DNA – Aula 1

Nome: __________________________ N°_____ Série: _____ Data: ________

Objetivo da aula práticaSimular uma investigação criminal, discutindo as técnicas de identificação de pessoas pela mani-

pulação do DNA.

ProcedimentoAbaixo, 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.

Históriadeumcrime

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.pdfAcesso 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/54/51Acesso 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.pdfAcesso 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.htmlAcesso em: 15/03/2010.

6. Avanços nas Redes Genômica e Proteômica. Disponível em: http://www.faperj.br/interna.phtml?obj_id=1953Acesso em: 15/03/2010.

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FICHA TÉCNICA

EXECUÇÃO

OBJETO DE APRENDIZAGEM

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Projeto EMBRIAOCoordenação 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.

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.

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Laboratório de Tecnologia EducacionalDepartamento de Bioquímica

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