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Medicina Laboratorial ·
Biologia Molecular
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Edward M De Robertis José Hib De Robertis Biologia Celular e Molecular THIAGO RODRIGUES S E R V I Ç O D E C O N S U L T O R I A Estou entregando a atividade concluída Espero ter ajudado Se possível me avalie bem caso tenha ficado satisfeito com a resolução Lembrese que você pode solicitar que eu te ajude novamente Basta informar meu nome para alguém do suporte do MeuGuru THIAGO RODRIGUES BIÓLOGO E PESQUISADOR AGRADEÇO PELA PREFERÊNCIA G U R U D A P L A T A F O R M A Mi Gurú Biología Molecular Solicitud hoLtLxEml Objetivo Revisión bibliográfica de tres capítulos Sin embargo para hacer esta comparación debo utilizar los libros de Edward M de Robertis capítulo 23 subtemas radioautografía y fraccionamiento celular y molecular páginas 424 429 Alberts y colaboradores Biología Molecular de la CÉLULA página 512 Cromatografía página 517 522 Fraccionamiento celular página 534 Marcado con radioisótopos y página 602 Autorradiografía Junqueira y Carneiro Biología Celular y Molecular capítulo 2 páginas 3235 que presentan estos temas en diferentes capítulos El siguiente será un análisis de los contenidosde los tres libros de bibliografía clásica en estudios de ciencias biológicas 1 LIBRO DE EDWARD M DE ROBERTIS CAPÍTULO 23 RADIOGRAFÍA El autor introduce el tema en la radioautografía explicando en qué se basa la técnica Así explica el concepto básico de radioisótopos y su función de marcar componentescelulares de interés Además el autor explica paso a paso cómo se realiza esta técnica a través de subelementos muy sucintos y didácticos Además el autor utiliza imágenes ilustrativaspara que el lector pueda visualizar cómo ocurre la radioautografía Figura 239 página 425 Luego al final del tema Robertis cita ejemplos prácticos utilizando una figura de microscopía de barrido electrónico Figura 2310 página 425 FRACCIONAMIENTO CELULAR Y MOLECULAR De manera sucinta fácil de entender y didáctica Robertis aclara el principio de esta metodología y cómo se realiza Simplemente el autor explica que el fraccionamiento celular permite dividir componentes celulares como orgánulos proteínas y moléculas en diferentes fracciones La centrífuga es necesaria para hacerlo Después se pueden realizar análisis sobre las células ahora con sus componentes fraccionados incluyendo citometría de flujo electroforesis y cromatografía Cada tipo de análisis es descrito por el autor de una manera muy resumida destacando solo los hechos importantes Una vez más el autor utiliza imágenes ilustrativas concomitantemente con su explicación 2 ALBERTS BOOK Y COLABORADORES CROMATOGRAFÍA Los autores comienzan a explicar el subtema dilucidando de forma muy detallada cómo se fraccionan las proteínas mediante la técnica de cromatografía Los nombres para cada tipo de fraccionamiento se dan a continuación según las propiedades de las moléculas y los autores explican brevemente qué es cada una de ellas principios según el orden de presentación A continuación se introduce un problema de cromatografía convencional en el que la solución se presenta en secuencia con la última técnica Esta técnica cromatografía de afinidad se desentraña en el siguiente subtema de forma detallada y elaborada Cabe destacarque los autores a lo largo de la explicación utilizan imágenes ilustrativas dilucidando didácticamente las técnicas y sus resultados Figura 812 página 513 Figura 813 página 514 Figura 814 página 515 Asimismo al final de la explicación de este tema los autores elaboraron un resumen destacando de forma sencilla los puntos principales FRACIÓN CELULAR Alberts y colaboradores comienzan este tema del libro de manera introductoria dando al lector la idea de qué es la proteína y el aspecto general de su análisis Pronto en secuencia se produce la elaboración de dy dos tipos de fraccionamiento celular existentes técnicas La primera técnica explicada es la más utilizada por los investigadores el western blotting En secuencia espectrometría de masas De forma muy detallada y robusta los autores explican los principios de ambas técnicas y cómo se obtienen y leen los resultados Como estos son métodos muy complejos y a menudo difíciles de entender se utilizan muchas imágenes a lo largo de la explicación para ayudar a la comprensión del lector Las imágenes se explican por sí mismas están bien elaboradas y con subtítulos robustos y didácticos Figura 817 página 517 Figura 818 página 518 Figura 819 página 518 Figura 820 página 519 Figura 821 página 520 Figura 822 página 521 Figura 823 página 522 MARCADO CON RADIOISÓTOPOS Este tema aborda de manera robusta los dos procedimientos más utilizados para marcar moléculas de ADN aisladas incluso demostrando cómo funciona cada técnica En este sentido el autor aclara que en el primer método la ADN polimerasa realiza una copia de la molécula de ADN con evidencia de nucleótidos radiactivos en su etiquetado con 32P o marcado químicamente Figura 834 Las explicaciones giran en torno a hacer tangible la comprensión del lector de lo que significa P así como su incorporación por la cinasa en cada cinta de ADN Algo interesante es que el autor siempre hace paralelismos con otros capítulos lo que ayuda a hacer puentes de asociación entre los conceptos previamente trabajados Como ejemplo hemos asociado la huella de adn vista en el capítulo 7 con las explicaciones aquí elaboradas Otro diferencial es dejar claro que los métodos de marcado radiativo están siendo sustituidos por el marcado con moléculas cuya detección se produce químicamente o también por fluorescencia que son las famosas hibridaciones in situ tan discutidas porque tienen la capacidad de marcar puntos específicos del código genético como variaciones de un solo nucleótido SNP haciendo que la verificación sea menos saludable y costosa Figura 835 página 537 AUTORRADIOGRAFÍA El tema comienza en la página 602 pero en realidad profundiza en las dimensiones de cómo se utilizan los radioisótopos para rastrear moléculas en células y organismos en las páginas 602 y 603 donde en 603 tenemos una cifra increíble que demuestra la estructuración de una molécula marcada radioisotópicamente Figura 939 Al igual que en los otros temas abordadospor estos autores la robustez de los conceptos y la profundización en un lenguaje biológico están presentes lo que lo hace extremadamente costoso para la comprensión de las personas que no están en el área Elautor comienzaa explicarla aplicabilidad de esta técnica sacando a la luz el hecho de que inicialmente se empleó para rastrear la vía química del carbono durante la fotosíntesis También se explica que las moléculas radiativas se mezclan con moléculas preexistentes sin marcar cuyo proceso biológico no puede distinguir una de la otra En este sentido se explican los conceptos de marcado de caza de pulsos en el que el material radiativo el pulso se agrega solo por un breve período y luego se elimina y se reemplaza por moléculas no radiativas caza Figura 938 Aunque es complejo este capítulo y el libro en su conjunto abarca varios conceptos valiosos para aquellos que quieran profundizar en el área y aprender más sobre las técnicas y particularidades que se encuentran tanto en el ámbito teórico como en el práctico Así este es un gran camino para aquellos que quieren algo más robusto y bien elaborado que a diferencia de lo explicado en el libro de Alberts y colaboradores aborda los temas de una manera más minimalista y exploratoria En total el libro Biología Molecular de la CÉLULA de Alberts y colaboradores es un libro de texto pero muy robusto y requiere que el lector tenga un conocimiento previo del tema siendo muy complejo para quienes no están en la zona A CONTINUACIÓN SE PRESENTAN ALGUNOS EJEMPLOS DE IMÁGENES HECHAS POR LOS AUTORES EN ESTE LIBRO Proteína de interesse PEPTIDEOS LIBERADOS POR DIGESTÃO TRIPTICA E SUAS MASSAS DETERMINADAS UTILIZANDO A ESPECTROMETRIA DE MASSAS MALDITOF O ESPECTRÔMETRO DE MASSAS DÁ AS MASSAS DOS PEPTÍDEOS COMO EM A CADA PEPTÍDEO É ENTãO FRAGMENTADO NAS LIGAÇÕES PEPTÍDICAS AS MASSAS DOS FRAGMENTOS SÃO MEDIDAS EM UM SEGUNDO ESPECTRôMETRO DE MASSAS ACOPLADO MSMS AS DIFERENÇAS DE MASSAS ENTRE OS FRAGMENTOS PODEM SER UTILIZADAS PARA CONSTRUIR UMA SEQUÊNCIA PARCIAL DE AMINOÁCIDOS OS DADOS PODEM PERMITIR A IDENTIFICAÇÃO DO GENE OU PROVER OS MEIOS PARA CLONÁLO BANCO DE DADOS DE SEQUÊNCIAS DE PROTEÍNAS PESQUISADO PARA COMBINAR COM AS MASSAS TEÓRICAS CALCULADAS PARA TODOS OS PEPTÍDEOS LIBERADOS COM TRIPSINA IDENTIFICAÇÃO DO GENE CORRESPONDENTE Amostra aplicada no gel com uma pipeta Proteína com duas subunidades A e B unidas por uma ligação dissulfeto Proteína com uma única unidade Cátodo Cuba de plástico Tampão Gel Anodo Tampão AQUECIDAS COM SDS E MERCAPTOETANOL Moléculas de SDS carregadas negativamente ELETROFORESE EM GEL DE POLIACRILAMIDA Placa de gel de poliacrilamida Figura 818 Eletroforese em gel de poliacrilamidaSDS SDSPAGE A Um aparelho de eletroforese B Cadeias polipeptídicas individuais formam um complexo com moléculas do dodecil sulfato de sódio SDS carregadas negativamente e dessa maneira migram como um complexo SDSproteína carregado negativamente através de um gel poroso de poliacrilamida Como a velocidade de migração nessas condições é maior quanto menor for o polipeptídeo essa técnica pode ser utilizada para determinar a massa molecular aproximada de uma cadeia polipeptídica assim como a composição das subunidades de uma proteína Entretanto se a proteína contém uma grande quantidade de carboidratos ela irá se mover anormalmente no gel e sua massa molecular aparente estimada por SDSPAGE será errônea 3 LIBRO DE JUNQUEIRA Y CARNEIRO CAPÍTULO 2 LAS MACROMOLÉCULAS COMO LAS PROTEÍNAS EL ADN Y EL ARN SE PUEDEN AISLAR MEDIANTE CROMATOGRAFÍA EN COLUMNA EL TAMAÑO DE LAS MOLÉCULAS DE PROTEÍNA SE PUEDE DETERMINAR MEDIANTE ELECTROFORESIS EN GEL DE POLIACRILAMIDA LA RADIOAUTOGRAFÍA ES MUY UTILIZADA PARA ESTUDIAR LOS LUGARES DE SÍNTESIS Y EL DESTINO DE LAS MACROMOLÉCULAS POR CENTRIFUGACIÓN ES POSIBLE OBTENER ORGANELAS CELULARES EN ESTADO DE PUREZA Y LUEGO ESTUDIAR SUS PROPIEDADES QUÍMICAS FÍSICAS Y BIOLÓGICAS Losautores comienzan explicando sucinta y didácticamente el principio de la técnica de cromatografía Además en forma de subelemento los tipos de interacción que las moléculas hacen con la matriz responsables de la separación de estas Luego extremadamente sucintamente está la elucidación de lo que viene a ser electroforesis y cómo se realiza Poco después los autores explican la radioautografía de una manera más elaborada y con el uso de imagen ilustrativa Figura 224 página 34 Figura 225 página 35 Una vez más a través de subítems el paso a paso de cómo se realiza la radiografía Al mismo tiempo está la explicación de su principio Finalmente de manera sencilla está la elucidación de lo que viene a ser fraccionamiento celular y la obtención de fracciones En definitiva el libro Biología Celular y Molecular de Junqueira y Carneiro es un libro extremadamente didáctico y por tanto fácil de entender De forma breve y muy explicativa los autores son capaces de transmitir el conocimiento al lector sin necesariamente tener conocimientos previos es decir el área Además los autores trabajan técnicas paso a paso y con la ayuda de imágenes ilustrativas didácticas Por lo tanto este libro sería un intermediario en nivel de dificultad de los tres libros cuando se comparan Injetase timidinaH3 em um animal que será sacrificado uma hora depois As células que estiverem sintetizando DNA incorporarão a timidina radioativa injetada Os tecidos são fixados incluídos em parafina ou resina cortados no micrótomo e presos em lâmina histológica Na câmara escura a lâmina é coberta com delgada camada de emulsão fotográfica e guardada em caixa à prova de luz por alguns dias ou meses para que a radioatividade atue na emulsão exposição Após esse período a lâmina é revelada aparecendo grânulos negros de prata sobre os núcleos radioativos Conclusão das três células apenas uma estava sintetizando DNA no momento da injeção de timidinaH3 O mesmo processo pode ser executado para microscopia eletrônica Nesse caso é necessário incluir o tecido em resina fazer cortes ultrafinos e colocálos nas telas apropriadas e não em lâminas Em razão da grande resolução do microscópio eletrônico os grânulos de prata geralmente aparecem como filamentos enovelados Figura 225 Esquemas das diversas fases da técnica radioautográfica Tomouse como exemplo o estudo da síntese de DNA pela injeção de timidina radioativa Meu Guru Biologia Molecular Pedido hoLtLxEml Objetivo Revisão bibliográfica de três capítulos Contudo para fazer esta comparação devo utilizar os livros de Edward M de Robertis capítulo 23 subtópicos radioautografia e fracionamento celular e molecular página 424 429 Alberts e colaboradores Biologia Molecular da CÉLULA página 512 Cromatografia página 517 522 Fracionamento Celular página 534 Marcação com radioisótopos e página 602 Autorradiografia Junqueira e Carneiro Biologia Celular e Molecular capítulo 2 páginas 3235 que apresentam estes assuntos em capítulos diferentes A seguir será realizada uma análise acerca dos conteúdos dos três livros da bibliografia clássica em estudos de ciências biológicas 1 LIVRO DE EDWARD M DE ROBERTIS CAPÍTULO 23 RADIOAUTOGRAFIA O autor introduz o assunto sobre radioautografia explicando no que se baseia essa técnica Sendo assim ele explica o conceito básico de radioisótopos e sua função de marcar componentes celulares de interesse Adiante o autor explica passoapasso como é feito essa técnica através de subitens bem sucintos e didáticos Além disso o autor se utiliza de imagens ilustrativas para que o leitor consiga visualizar como acontece a radioautografia Figura 239 página 425 Em seguida e finalizando o assunto Robertis cita exemplos práticos utilizandose de uma figura de microscopia de varredura eletrônica Figura 2310 página 425 FRACIONAMENTO CELULAR E MOLECULAR De forma sucinta de fácil entendimento e de maneira didática Robertis elucida o princípio dessa metodologia e como ela é realizada De forma simples o autor explica que o fracionamento celular possibilita dividir os componentes celulares tais como organelas proteínas e moléculas em diferentes frações Para tal se faz necessário a centrifugação Após analises acerca das células agora com seus componentes fracionados podem ser realizadas incluindo a citometria de fluxo eletroforese e cromatografia Cada tipo de análise é descrito pelo autor de forma bem resumida destacando somente os fatos importantes Novamente o autor utilizase de imagens ilustrativas concomitantemente a sua explicação 2 LIVRO DE ALBERTS E COLABORADORES CROMATOGRAFIA Os autores começam a explicação do subtópico elucidando de forma bem detalhada como se dá o fracionamento de proteínas pela técnica de cromatografia Adiante é dado os nomes para cada tipo de fracionamento conforme as propriedades das moléculas e os autores explicam de forma sucinta no que consiste princípios cada um deles seguindo a ordem de apresentação Em seguida é introduzido uma problemática das cromatografias convencionais na qual a solução é apresentada em sequência com a técnica mais recente Esta técnica cromatografia de afinidade é destrinchada no próximo subtópico de forma detalhista e elaborada Vale ressaltar que os autores durante toda a explicação utilizamse de imagens ilustrativas elucidando de forma didática as técnicas e seus resultados Figura 812 página 513 Figura 813 página 514 Figura 814 página 515 Ainda no final da explicação desse assunto os autores elaboraram um resumo destacando de forma simples os principais pontos FRACIONAMENTO CELULAR Alberts e colaboradores começam este tópico do livro de maneira introdutória dando ao leitor a ideia do que é proteína e o aspecto geral de sua análise Logo em sequência há a elaboração de dois tipos de fracionamento celular existentes técnicas A primeira técnica explicada é a mais utilizada pelos pesquisadores o western blotting Em sequência a espectrometria de massa De forma bem detalhista e robusta os autores explicam os princípios de ambas as técnicas e como os resultados sã obtidos e lidos Como se trata de métodos muito complexos e por muitas vezes de difícil compreensão utilizamse de muitas imagens ao longo da explicação para auxiliar o entendimento do leitor As imagens são autoexplicativas bem elaboradas e com legendas robustas e didáticas Figura 817 página 517 Figura 818 página 518 Figura 819 página 518 Figura 820 página 519 Figura 821 página 520 Figura 822 página 521 Figura 823 página 522 MARCAÇÃO COM RADIOISÓTOPOS Este tópico aborda de maneira robusta os dois procedimentos mais amplamente utilizados para marcar as moléculas de DNA isoladas demonstrando inclusive como cada técnica funciona Neste sentido o autor elucida que no primeiro método a DNA polimerase realiza uma cópia da molécula de DNA com evidência de nucleotídeos radioativos em sua marcados com 32P ou marcados de maneira química Figura 834 As explicações giram em torno de tornar tangível a compreensão do leitor acerca do que o P significa assim como sua incorporação pela cinase em cada fita de DNA Algo interessante é que o autor sempre faz paralelos com outros capítulos o que ajuda a fazer pontes de associação entre os conceitos previamente trabalhados Como exemplo o temos associando o DNA footprinting visto no capítulo 7 com as explicações aqui elaboradas Outro diferencial é tornar claro que os métodos de marcação radiativa estão sendo substituídos pela marcação com moléculas cuja detecção se dá de maneira química ou ainda por fluorescência que são as famosas hibridizações in situ tão discutidas por terem a capacidade de marcar pontos específicos do código genético como variações de nucleotídeo único SNP tornando a verificação menos salubre e onerosa Figura 835 página 537 AUTORRADIOGRAFIA O assunto se inicia na página 602 mas de fato se aprofunda nas dimensões de como os radioisótopos são utilizados para acompanhar moléculas em células e em organismos nas páginas 602 e 603 onde na 603 temos uma incrível figura demonstrando a estruturação de uma molécula marcada radioisotopicamente Figura 939 Assim como nos outros assuntos abordados por estes autores a robustez de conceitos e aprofundamento em uma linguagem biológica se fazem presentes o que torna extremamente oneroso para a compreensão de pessoas que não são da área Os autores iniciam explicando as aplicabilidades desta técnica trazendo à luz o fato de que ela foi inicialmente empregada para traçar a via química do carbono durante a fotossíntese É explicado ainda que as moléculas radiativas se misturam com as preexistentes nãomarcadas cujo processo biológico não consegue distinguir uma da outra Neste sentido são explanados os conceitos de marcação do tipo pulsocaça no qual o material radiativo o pulso é adicionado por somente um breve período e então retirado e substituído por moléculas nãoradiativas a caça Figura 938 Mesmo sendo complexo este capítulo e livro como um todo abrange diversos conceitos valiosos para quem quer se aprofundar na área e conhecer mais acerca das técnicas e particularidades encontradas tanto no âmbito teórico quanto no prático Assim este é um ótimo caminho para quem quer algo mais robusto e bem elaborado que em contraste ao explicado no livro de Alberts e colaboradores aborda os assuntos de maneira mais minimalista e exploratória Em suma o livro Biologia Molecular da CÉLULA de Alberts e colaboradores é um livro didático porém muito robusto e requer que o leitor tenha um prévio conhecimento do assunto sendo muito complexo para aqueles que não são da área ABAIXO ENCONTRAMSE ALGUNS EXEMPLOS DE IMAGENS FEITAS PELOS AUTORES NESTE LIVRO Proteína de interesse PEPTÍDEOS LIBERADOS POR DIGESTÃO TRÍPTICA E SUAS MASSAS DETERMINADAS UTILIZANDO A ESPECTROMETRIA DE MASSAS MALDITOF O ESPECTRÔMETRO DE MASSAS DÁ AS MASSAS DOS PEPTÍDEOS COMO EM A CADA PEPTÍDEO É ENTÃO FRAGMENTADO NAS LIGAÇÕES PEPTÍDICAS AS MASSAS DOS FRAGMENTOS SÃO MEDIDAS EM UM SEGUNDO ESPECTRÔMETRO DE MASSAS ACOPLADO MSMS 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SDSproteína carregado negativamente através de um gel poroso de poliacrilamida Como a velocidade de migração nessas condições é maior quanto menor for o polipeptídeo essa técnica pode ser utilizada para determinar a massa molecular aproximada de uma cadeia polipeptídica assim como a composição das subunidades de uma proteína Entretanto se a proteína contém uma grande quantidade de carboidratos ela irá se mover anormalmente no gel e sua massa molecular aparente estimada por SDSPAGE será errônea 3 LIVRO DE JUNQUEIRA E CARNEIRO CAPÍTULO 2 MACROMOLÉCULAS COMO PROTEÍNAS DNA E RNA PODEM SER ISOLADAS POR CROMATOGRAFIA EM COLUNA O TAMANHO DAS MOLÉCULAS PROTEICAS PODE SER DETERMINADO POR ELETROFORESE EM GEL DE POLIACRILAMIDA A RADIOAUTOGRAFIA É MUITO EMPREGADA PARA SE ESTUDAR OS LOCAIS DE SÍNTESE E O DESTINO DE MACROMOLÉCULAS POR CENTRIFUGAÇÃO É POSSÍVEL OBTER ORGANELAS CELULARES EM ESTADO DE PUREZA E EM SEGUIDA ESTUDAR SUAS PROPRIEDADES QUÍMICAS FÍSICAS E BIOLÓGICAS Os autores começam explicando de forma sucinta e bem didática o princípio da técnica de cromatografia Adiante é explicado na forma de subitem os tipos interação que as moléculas fazem com a matriz responsável pela separação destas Em seguida de forma extremamente sucinta há a elucidação do que vem a ser eletroforese e como ela é realizada Logo após os autores explicam a radioautografia de modo mais elaborado e com a utilização de imagem ilustrativa Figura 224 página 34 Figura 225 página 35 Novamente através de subitens ocorre o passoapasso de como é realizado a radioautografia Concomitantemente há a explicação de seu princípio Por fim de maneira simples há a elucidação do que vem a ser a fracionamento celular e a obtenção de frações Em suma o livro Biologia Celular e Molecular de Junqueira e Carneiro é um livro extremamente didático e portanto de fácil entendimento De forma sucinta e bem explicativa os autores conseguem transmitir o conhecimento ao leitor sem que esse necessariamente tenha prévio conhecimento ou mesmo seja da área Além disso os autores trabalham com passoapasso das técnicas e com o auxílio de imagens ilustrativas didáticas Deste modo este livro seria um intermediário em nível de dificuldade dos três livros quando comparados Injetase timidina3H em um animal que será sacrificado uma hora depois As células que estiverem sintetizando DNA incorporarão a timidina radioativa injetada Os tecidos são fixados incluídos em parafina ou resina cortados no micrótomo e presos em lâmina histológica Na câmara escura a lâmina é coberta com delgada camada de emulsão fotográfica e guardada em caixa à prova de luz por alguns dias ou meses para que a radioatividade atue na emulsão exposição Após esse período a lâmina é revelada aparecendo grânulos negros de prata sobre os núcleos radioativos Conclusão das três células apenas uma estava sintetizando DNA no momento da injeção de timidina3H O mesmo processo pode ser executado para microscopia eletrônica Nesse caso é necessário incluir o tecido em resina fazer cortes ultrafinos e colocálos nas telas apropriadas e não em lâminas Em razão da grande resolução do microscópio eletrônico os grânulos de prata geralmente aparecem como filamentos enovelados Figura 225 Esquemas das diversas fases da tecnica radioautográfica Tomouse como exemplo o estudo da síntese de DNA pela injeção de timidina radioativa
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explica que el fraccionamiento celular permite dividir componentes celulares como orgánulos proteínas y moléculas en diferentes fracciones La centrífuga es necesaria para hacerlo Después se pueden realizar análisis sobre las células ahora con sus componentes fraccionados incluyendo citometría de flujo electroforesis y cromatografía Cada tipo de análisis es descrito por el autor de una manera muy resumida destacando solo los hechos importantes Una vez más el autor utiliza imágenes ilustrativas concomitantemente con su explicación 2 ALBERTS BOOK Y COLABORADORES CROMATOGRAFÍA Los autores comienzan a explicar el subtema dilucidando de forma muy detallada cómo se fraccionan las proteínas mediante la técnica de cromatografía Los nombres para cada tipo de fraccionamiento se dan a continuación según las propiedades de las moléculas y los autores explican brevemente qué es cada una de ellas principios según el orden de presentación A continuación se introduce un problema de cromatografía 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tenemos una cifra increíble que demuestra la estructuración de una molécula marcada radioisotópicamente Figura 939 Al igual que en los otros temas abordadospor estos autores la robustez de los conceptos y la profundización en un lenguaje biológico están presentes lo que lo hace extremadamente costoso para la comprensión de las personas que no están en el área Elautor comienzaa explicarla aplicabilidad de esta técnica sacando a la luz el hecho de que inicialmente se empleó para rastrear la vía química del carbono durante la fotosíntesis También se explica que las moléculas radiativas se mezclan con moléculas preexistentes sin marcar cuyo proceso biológico no puede distinguir una de la otra En este sentido se explican los conceptos de marcado de caza de pulsos en el que el material radiativo el pulso se agrega solo por un breve período y luego se elimina y se reemplaza por moléculas no radiativas caza Figura 938 Aunque es complejo este capítulo y el libro en su conjunto abarca varios conceptos valiosos para aquellos que quieran profundizar en el área y aprender más sobre las técnicas y particularidades que se encuentran tanto en el ámbito teórico como en el práctico Así este es un gran camino para aquellos que quieren algo más robusto y bien elaborado que a diferencia de lo explicado en el libro de Alberts y colaboradores aborda los temas de una manera más minimalista y exploratoria En total el libro Biología Molecular de la CÉLULA de Alberts y colaboradores es un libro de texto pero muy robusto y requiere que el lector tenga un conocimiento previo del tema siendo muy complejo para quienes no están en la zona A CONTINUACIÓN SE PRESENTAN ALGUNOS EJEMPLOS DE IMÁGENES HECHAS POR LOS AUTORES EN ESTE LIBRO Proteína de interesse PEPTIDEOS LIBERADOS POR DIGESTÃO TRIPTICA E SUAS MASSAS DETERMINADAS UTILIZANDO A ESPECTROMETRIA DE MASSAS MALDITOF O ESPECTRÔMETRO DE MASSAS DÁ AS MASSAS DOS PEPTÍDEOS COMO EM A CADA PEPTÍDEO É ENTãO FRAGMENTADO NAS LIGAÇÕES PEPTÍDICAS AS MASSAS DOS FRAGMENTOS SÃO MEDIDAS EM UM SEGUNDO ESPECTRôMETRO DE MASSAS ACOPLADO MSMS AS DIFERENÇAS DE MASSAS ENTRE OS FRAGMENTOS PODEM SER UTILIZADAS PARA CONSTRUIR UMA SEQUÊNCIA PARCIAL DE AMINOÁCIDOS OS DADOS PODEM PERMITIR A IDENTIFICAÇÃO DO GENE OU PROVER OS MEIOS PARA CLONÁLO BANCO DE DADOS DE SEQUÊNCIAS DE PROTEÍNAS PESQUISADO PARA COMBINAR COM AS MASSAS TEÓRICAS CALCULADAS PARA TODOS OS PEPTÍDEOS LIBERADOS COM TRIPSINA IDENTIFICAÇÃO DO GENE CORRESPONDENTE Amostra aplicada no gel com uma pipeta Proteína com duas subunidades A e B unidas por uma ligação dissulfeto Proteína com uma única unidade Cátodo Cuba de plástico Tampão Gel Anodo Tampão AQUECIDAS COM SDS E MERCAPTOETANOL Moléculas de SDS carregadas negativamente ELETROFORESE EM GEL DE POLIACRILAMIDA Placa de gel de poliacrilamida Figura 818 Eletroforese em gel de poliacrilamidaSDS SDSPAGE A Um aparelho de eletroforese B Cadeias polipeptídicas individuais formam um complexo com moléculas do dodecil sulfato de sódio SDS carregadas negativamente e dessa maneira migram como um complexo SDSproteína carregado negativamente através de um gel poroso de poliacrilamida Como a velocidade de migração nessas condições é maior quanto menor for o polipeptídeo essa técnica pode ser utilizada para determinar a massa molecular aproximada de uma cadeia polipeptídica assim como a composição das subunidades de uma proteína Entretanto se a proteína contém uma grande quantidade de carboidratos ela irá se mover anormalmente no gel e sua massa molecular aparente estimada por SDSPAGE será errônea 3 LIBRO DE JUNQUEIRA Y CARNEIRO CAPÍTULO 2 LAS MACROMOLÉCULAS COMO LAS PROTEÍNAS EL ADN Y EL ARN SE PUEDEN AISLAR MEDIANTE CROMATOGRAFÍA EN COLUMNA EL TAMAÑO DE LAS MOLÉCULAS DE PROTEÍNA SE PUEDE DETERMINAR MEDIANTE ELECTROFORESIS EN GEL DE POLIACRILAMIDA LA RADIOAUTOGRAFÍA ES MUY UTILIZADA PARA ESTUDIAR LOS LUGARES DE SÍNTESIS Y EL DESTINO DE LAS MACROMOLÉCULAS POR CENTRIFUGACIÓN ES POSIBLE OBTENER ORGANELAS CELULARES EN ESTADO DE PUREZA Y LUEGO ESTUDIAR SUS PROPIEDADES QUÍMICAS FÍSICAS Y BIOLÓGICAS Losautores comienzan explicando sucinta y didácticamente el principio de la técnica de cromatografía Además en forma de subelemento los tipos de interacción que las moléculas hacen con la matriz responsables de la separación de estas Luego extremadamente sucintamente está la elucidación de lo que viene a ser electroforesis y cómo se realiza Poco después los autores explican la radioautografía de una manera más elaborada y con el uso de imagen ilustrativa Figura 224 página 34 Figura 225 página 35 Una vez más a través de subítems el paso a paso de cómo se realiza la radiografía Al mismo tiempo está la explicación de su principio Finalmente de manera sencilla está la elucidación de lo que viene a ser fraccionamiento celular y la obtención de fracciones En definitiva el libro Biología Celular y Molecular de Junqueira y Carneiro es un libro extremadamente didáctico y por tanto fácil de entender De forma breve y muy explicativa los autores son capaces de transmitir el conocimiento al lector sin necesariamente tener conocimientos previos es decir el área Además los autores trabajan técnicas paso a paso y con la ayuda de imágenes ilustrativas didácticas Por lo tanto este libro sería un intermediario en nivel de dificultad de los tres libros cuando se comparan Injetase timidinaH3 em um animal que será sacrificado uma hora depois As células que estiverem sintetizando DNA incorporarão a timidina radioativa injetada Os tecidos são fixados incluídos em parafina ou resina cortados no micrótomo e presos em lâmina histológica Na câmara escura a lâmina é coberta com delgada camada de emulsão fotográfica e guardada em caixa à prova de luz por alguns dias ou meses para que a radioatividade atue na emulsão exposição Após esse período a lâmina é revelada aparecendo grânulos negros de prata sobre os núcleos radioativos Conclusão das três células apenas uma estava sintetizando DNA no momento da injeção de timidinaH3 O mesmo processo pode ser executado para microscopia eletrônica Nesse caso é necessário incluir o tecido em resina fazer cortes ultrafinos e colocálos nas telas apropriadas e não em lâminas Em razão da grande resolução do microscópio eletrônico os grânulos de prata geralmente aparecem como filamentos enovelados Figura 225 Esquemas das diversas fases da técnica radioautográfica Tomouse como exemplo o estudo da síntese de DNA pela injeção de timidina radioativa Meu Guru Biologia Molecular Pedido hoLtLxEml Objetivo Revisão bibliográfica de três capítulos Contudo para fazer esta comparação devo utilizar os livros de Edward M de Robertis capítulo 23 subtópicos radioautografia e fracionamento celular e molecular página 424 429 Alberts e colaboradores Biologia Molecular da CÉLULA página 512 Cromatografia página 517 522 Fracionamento Celular página 534 Marcação com radioisótopos e página 602 Autorradiografia Junqueira e Carneiro Biologia Celular e Molecular capítulo 2 páginas 3235 que apresentam estes assuntos em capítulos diferentes A seguir será realizada uma análise acerca dos conteúdos dos três livros da bibliografia clássica em estudos de ciências biológicas 1 LIVRO DE EDWARD M DE ROBERTIS CAPÍTULO 23 RADIOAUTOGRAFIA O autor introduz o assunto sobre radioautografia explicando no que se baseia essa técnica Sendo assim ele explica o conceito básico de radioisótopos e sua função de marcar componentes celulares de interesse Adiante o autor explica passoapasso como é feito essa técnica através de subitens bem sucintos e didáticos Além disso o autor se utiliza de imagens ilustrativas para que o leitor consiga visualizar como acontece a radioautografia Figura 239 página 425 Em seguida e finalizando o assunto Robertis cita exemplos práticos utilizandose de uma figura de microscopia de varredura eletrônica Figura 2310 página 425 FRACIONAMENTO CELULAR E MOLECULAR De forma sucinta de fácil entendimento e de maneira didática Robertis elucida o princípio dessa metodologia e como ela é realizada De forma simples o autor explica que o fracionamento celular possibilita dividir os componentes celulares tais como organelas proteínas e moléculas em diferentes frações Para tal se faz necessário a centrifugação Após analises acerca das células agora com seus componentes fracionados podem ser realizadas incluindo a citometria de fluxo eletroforese e cromatografia Cada tipo de análise é descrito pelo autor de forma bem resumida destacando somente os fatos importantes Novamente o autor utilizase de imagens ilustrativas concomitantemente a sua explicação 2 LIVRO DE ALBERTS E COLABORADORES CROMATOGRAFIA Os autores começam a explicação do subtópico elucidando de forma bem detalhada como se dá o fracionamento de proteínas pela técnica de cromatografia Adiante é dado os nomes para cada tipo de fracionamento conforme as propriedades das moléculas e os autores explicam de forma sucinta no que consiste princípios cada um deles seguindo a ordem de apresentação Em seguida é introduzido uma problemática das cromatografias convencionais na qual a solução é apresentada em sequência com a técnica mais recente Esta técnica cromatografia de afinidade é destrinchada no próximo subtópico de forma detalhista e elaborada Vale ressaltar que os autores durante toda a explicação utilizamse de imagens ilustrativas elucidando de forma didática as técnicas e seus resultados Figura 812 página 513 Figura 813 página 514 Figura 814 página 515 Ainda no final da explicação desse assunto os autores elaboraram um resumo destacando de forma simples os principais pontos FRACIONAMENTO CELULAR Alberts e colaboradores começam este tópico do livro de maneira introdutória dando ao leitor a ideia do que é proteína e o aspecto geral de sua análise Logo em sequência há a elaboração de dois tipos de fracionamento celular existentes técnicas A primeira técnica explicada é a mais utilizada pelos pesquisadores o western blotting Em sequência a espectrometria de massa De forma bem detalhista e robusta os autores explicam os princípios de ambas as técnicas e como os resultados sã obtidos e lidos Como se trata de métodos muito complexos e por muitas vezes de difícil compreensão utilizamse de muitas imagens ao longo da explicação para auxiliar o entendimento do leitor As imagens são autoexplicativas bem elaboradas e com legendas robustas e didáticas Figura 817 página 517 Figura 818 página 518 Figura 819 página 518 Figura 820 página 519 Figura 821 página 520 Figura 822 página 521 Figura 823 página 522 MARCAÇÃO COM RADIOISÓTOPOS Este tópico aborda de maneira robusta os dois procedimentos mais amplamente utilizados para marcar as moléculas de DNA isoladas demonstrando inclusive como cada técnica funciona Neste sentido o autor elucida que no primeiro método a DNA polimerase realiza uma cópia da molécula de DNA com evidência de nucleotídeos radioativos em sua marcados com 32P ou marcados de maneira química Figura 834 As explicações giram em torno de tornar tangível a compreensão do leitor acerca do que o P significa assim como sua incorporação pela cinase em cada fita de DNA Algo interessante é que o autor sempre faz paralelos com outros capítulos o que ajuda a fazer pontes de associação entre os conceitos previamente trabalhados Como exemplo o temos associando o DNA footprinting visto no capítulo 7 com as explicações aqui elaboradas Outro diferencial é tornar claro que os métodos de marcação radiativa estão sendo substituídos pela marcação com moléculas cuja detecção se dá de maneira química ou ainda por fluorescência que são as famosas hibridizações in situ tão discutidas por terem a capacidade de marcar pontos específicos do código genético como variações de nucleotídeo único SNP tornando a verificação menos salubre e onerosa Figura 835 página 537 AUTORRADIOGRAFIA O assunto se inicia na página 602 mas de fato se aprofunda nas dimensões de como os radioisótopos são utilizados para acompanhar moléculas em células e em organismos nas páginas 602 e 603 onde na 603 temos uma incrível figura demonstrando a estruturação de uma molécula marcada radioisotopicamente Figura 939 Assim como nos outros assuntos abordados por estes autores a robustez de conceitos e aprofundamento em uma linguagem biológica se fazem presentes o que torna extremamente oneroso para a compreensão de pessoas que não são da área Os autores iniciam explicando as aplicabilidades desta técnica trazendo à luz o fato de que ela foi inicialmente empregada para traçar a via química do carbono durante a fotossíntese É explicado ainda que as moléculas radiativas se misturam com as preexistentes nãomarcadas cujo processo biológico não consegue distinguir uma da outra Neste sentido são explanados os conceitos de marcação do tipo pulsocaça no qual o material radiativo o pulso é adicionado por somente um breve período e então retirado e substituído por moléculas nãoradiativas a caça Figura 938 Mesmo sendo complexo este capítulo e livro como um todo abrange diversos conceitos valiosos para quem quer se aprofundar na área e conhecer mais acerca das técnicas e particularidades encontradas tanto no âmbito teórico quanto no prático Assim este é um ótimo caminho para quem quer algo mais robusto e bem elaborado que em contraste ao explicado no livro de Alberts e colaboradores aborda os assuntos de maneira mais minimalista e exploratória Em suma o livro Biologia Molecular da CÉLULA de Alberts e colaboradores é um livro didático porém muito robusto e requer que o leitor tenha um prévio conhecimento do assunto sendo muito complexo para aqueles que não são da área ABAIXO ENCONTRAMSE ALGUNS EXEMPLOS DE IMAGENS FEITAS PELOS AUTORES NESTE LIVRO Proteína de interesse PEPTÍDEOS LIBERADOS POR DIGESTÃO TRÍPTICA E SUAS MASSAS DETERMINADAS UTILIZANDO A ESPECTROMETRIA DE MASSAS MALDITOF O ESPECTRÔMETRO DE MASSAS DÁ AS MASSAS DOS PEPTÍDEOS COMO EM A CADA PEPTÍDEO É ENTÃO FRAGMENTADO NAS LIGAÇÕES PEPTÍDICAS AS MASSAS DOS FRAGMENTOS SÃO MEDIDAS EM UM SEGUNDO ESPECTRÔMETRO DE MASSAS ACOPLADO MSMS BANCO DE DADOS DE SEQUÊNCIAS DE PROTEÍNAS PESQUISADO PARA COMBINAR COM AS MASSAS TEÓRICAS CALCULADAS PARA TODOS OS PEPTÍDEOS LIBERADOS COM TRIPSINA IDENTIFICAÇÃO DO GENE CORRESPONDENTE AS DIFERENÇAS DE MASSAS ENTRE OS FRAGMENTOS PODEM SER UTILIZADAS PARA CONSTRUIR UMA SEQUÊNCIA PARCIAL DE AMINOÁCIDOS OS DADOS PODEM PERMITIR A IDENTIFICAÇÃO DO GENE OU PROVER OS MEIOS PARA CLONÁLO A B Amostra aplicada no gel com uma pipeta Cátodo Tampão Gel Cubo de plástico Anodo Tampão Proteína com duas subunidades A e B unidas por uma ligação dissulfeto Proteína com uma única unidade A B C SS AQUECIDAS COM SDS E MERCAPTOETANOL SH H Moléculas de SDS carregadas negativamente A B C ELETROFORESE EM GEL DE POLIACRILAMIDA Placa de gel de poliacrilamida Figura 818 Eletroforese em gel de poliacrilamidaSDS SDSPAGE A Um aparelho de eletroforese B Cadeias polipeptídicas individuais formam um complexo com moléculas do dodecil sulfato de sódio SDS carregadas negativamente e dessa maneira migram como um complexo SDSproteína carregado negativamente através de um gel poroso de poliacrilamida Como a velocidade de migração nessas condições é maior quanto menor for o polipeptídeo essa técnica pode ser utilizada para determinar a massa molecular aproximada de uma cadeia polipeptídica assim como a composição das subunidades de uma proteína Entretanto se a proteína contém uma grande quantidade de carboidratos ela irá se mover anormalmente no gel e sua massa molecular aparente estimada por SDSPAGE será errônea 3 LIVRO DE JUNQUEIRA E CARNEIRO CAPÍTULO 2 MACROMOLÉCULAS COMO PROTEÍNAS DNA E RNA PODEM SER ISOLADAS POR CROMATOGRAFIA EM COLUNA O TAMANHO DAS MOLÉCULAS PROTEICAS PODE SER DETERMINADO POR ELETROFORESE EM GEL DE POLIACRILAMIDA A RADIOAUTOGRAFIA É MUITO EMPREGADA PARA SE ESTUDAR OS LOCAIS DE SÍNTESE E O DESTINO DE MACROMOLÉCULAS POR CENTRIFUGAÇÃO É POSSÍVEL OBTER ORGANELAS CELULARES EM ESTADO DE PUREZA E EM SEGUIDA ESTUDAR SUAS PROPRIEDADES QUÍMICAS FÍSICAS E BIOLÓGICAS Os autores começam explicando de forma sucinta e bem didática o princípio da técnica de cromatografia Adiante é explicado na forma de subitem os tipos interação que as moléculas fazem com a matriz responsável pela separação destas Em seguida de forma extremamente sucinta há a elucidação do que vem a ser eletroforese e como ela é realizada Logo após os autores explicam a radioautografia de modo mais elaborado e com a utilização de imagem ilustrativa Figura 224 página 34 Figura 225 página 35 Novamente através de subitens ocorre o passoapasso de como é realizado a radioautografia Concomitantemente há a explicação de seu princípio Por fim de maneira simples há a elucidação do que vem a ser a fracionamento celular e a obtenção de frações Em suma o livro Biologia Celular e Molecular de Junqueira e Carneiro é um livro extremamente didático e portanto de fácil entendimento De forma sucinta e bem explicativa os autores conseguem transmitir o conhecimento ao leitor sem que esse necessariamente tenha prévio conhecimento ou mesmo seja da área Além disso os autores trabalham com passoapasso das técnicas e com o auxílio de imagens ilustrativas didáticas Deste modo este livro seria um intermediário em nível de dificuldade dos três livros quando comparados Injetase timidina3H em um animal que será sacrificado uma hora depois As células que estiverem sintetizando DNA incorporarão a timidina radioativa injetada Os tecidos são fixados incluídos em parafina ou resina cortados no micrótomo e presos em lâmina histológica Na câmara escura a lâmina é coberta com delgada camada de emulsão fotográfica e guardada em caixa à prova de luz por alguns dias ou meses para que a radioatividade atue na emulsão exposição Após esse período a lâmina é revelada aparecendo grânulos negros de prata sobre os núcleos radioativos Conclusão das três células apenas uma estava sintetizando DNA no momento da injeção de timidina3H O mesmo processo pode ser executado para microscopia eletrônica Nesse caso é necessário incluir o tecido em resina fazer cortes ultrafinos e colocálos nas telas apropriadas e não em lâminas Em razão da grande resolução do microscópio eletrônico os grânulos de prata geralmente aparecem como filamentos enovelados Figura 225 Esquemas das diversas fases da tecnica radioautográfica Tomouse como exemplo o estudo da síntese de DNA pela injeção de timidina radioativa