20 Reagentes de laboratorio para biologia molecular

O que é a biologia molecular?

A biologia molecular é um ramo da Biologia que estuda as bases moleculares de toda a actividade biológica. Nesta disciplina, incluem-se todos os estudos relativos à estrutura e função das biomoléculas, particularmente o seu papel na célula, e todos os outro processos citológicos. partilha aspectos com a Bioquímica, a Genética e outra ciências biológicas.

Este ramo da ciência tenta compreender os mecanismos moleculares que operam a nível celular e que se manifestam macroscopicamente, atribuindo-se maior importância a moléculas relacionadas com a genética, com o ADN e o ARN. Após a sequenciação do ADN e com projectos, de entre os quais se conta o projecto Genoma Humano, a biologia Molecular sofreu um grande "empurrão". A cada dia se chega um pouco mais longe no conhecimento da vida graças a esta disciplina.

Técnicas de biologia molecular na medicina

Uma grande quantidade de técnicas próprias da Biologia Molecular são úteis na Medicina, tanto a nível de diagnóstico, como a nível de investigação para o desenvolvimento de fármacos. O impacto é de tal forma que, já desde o príncipio deste século, os médicos viram-se obrigados a familiarizarem-se com a linguagem e as técnicas utilizadas em Biologia Molecular. Um exemplo disto é o apelo que os editores da Revista Espanhola de Cardiologia, no ano de 2001, fazem aos clínicos cardiologistas para se actualizarem e formarem no campo da biologia molecular. O uso das técnicas de Biologia Molecular na medicina contribuiu para aumentar a esperança de vida da população em geral ao contribuir para a detecção precoce de doenças e a cura de pacientes de forma mais eficiente.

Alguns exemplos das técnicas de Biologia Molecular aplicadas à medicina são:

• A técnica de PCR, reacção de polimerase em cadeia que permite isolar fragmentos de ADN do ADN genómico. Esta foi uma das primeiras técnicas da Biologia Molecular que foi aplicada à medicina e, actualmente, é uma técnica de rotina nos laboratórios clínicos e de investigação biomédica. O PCR tem aplicação tanto no diagnóstico de doenças, como na descoberta e caracterização de agentes patogénicos e o seu estudo genético para determinar mutações que muitas vezes são causadoras de tal patogenicidade.

• Testes de ADN para identificar possíveis mutações em cromossomas, genes ou proteínas (para realizar este teste existem no mercado inúmeros kit de extração de DNA).

• O uso de citoquinas e outros imunomoduladores como terapia adjuvante para o tratamento de patologias infecciosas.

• A nanotecnologia aplicada à Biologia Molecular também deu lugar ao desenvolvimento de diversas ferramentas que já se aplicam na medicina como os nanocomponentes e as novas técnicas analíticas baseadas na nanotecnologia. Exemplos destas técnicas são os nanotransportadores de anticorpos que se utilizam actualmente em operações, para marcação de determinadas proteínas, ou os bionanosensores de fibraóptica desenhados para monitorizar biomarcadores de ADN lesionado.

• Electroforese para identificação de microrganismos patogénicos e estudo de proteínas, ácidos nucleicos e outra biomoléculas.

De seguida são descritos 20 reagentes de laboratório comercializados pela Wako para uso em biologia molecular.

1. VA-044

Em Biologia Molecular é utilizado para a separação das proteínas em electroforese de gel de poliacrilamina. Esta técnica conhecida por PAGE, do inglês, polyacrylamide gel electrophoresis, assenta no facto de que proteínas distintas migram a velocidade variável num meio carregado electricamente. O VA-044 (2,2'-Azobis[2-(2-imidazolin-2-il)propano]dihidrocloro) é um iniciador de polimerização da acrilamida solúvel em água.

As condições em que se produz a polimerização utilizando este iniciador são suaves, a uma temperatura baixa e usando água como solvente.

Entre as aplicações do VA-044 estão a polimerização de acrilamida e de outros monómeros. Quando se compara com outros iniciadores hidrossolúveis na polimerização da acrilamina observa-se que é um produto recomendado para levar a cabo esta reacção. Este reagente pode ser usado para o método de análise cerebral desenvolvido por Chung e seus colaboradores que permite realizar uma exploração estrutural e molecular dos sistemas biológicos intactos.

2. BES

tampão conhecido com BES é o ácido N,N-Bis(2-hidroxietil)-2-aminoetanosulfónico. Este buffer biológico tem utilidade em muitos processos dependentes do pH, entre os quais se encontra a electroforese capilar.

3. Bis-Tris

Bis-Tris é a abreviatura de bis(2-hidroxietil)amino-tris(hidroximetil)metano utilizado em biologia molecular para uma grande quantidade de ensaios. Na sua estrutura química encontra-se um grupo amina terciário que está encarregue de manter o equilíbrio ácido-base que confere a capacidade reguladora a esta substância nos intervalos de pH 5.8 a 7.3. Pode ser utilizado no ensaio da creatina cinase, como meio protector de biomoléculas arrefecidas e na biossíntese de muitas outras moléculas de interesse na investigação biomédica.

4. PIPES

O nome extenso do PIPES é ácido piperaxín-N,N'-bis(2-etanosulfónico) e é também utilizado como tampão em ensaios biológicos. É um dos buffers estudado por Good e colaboradores na década de 60. Este tampão ácido tem uma constante de equilíbrio próxima da do pH fisiológico pelo que é muito útil em experiências que requerem o cultivo de células. Resiste ao uso da autoclave, o que confere uma justificação adicional para ser seleccionado como tampão ácido em estudos que requerem a fixação de células.

5. Target mRNA Cloning Kit Wako

Este reagentes de laboratório é útil para a amplificação do ARN mensageiro quando se conta com uma amostra reduzida. Está desenhado, especialmente, para utilizar com os anticorpos monoclonais anti-Ago2 comercializados pela Wako. Pode ser utilizado para quantificar a quantidade de ARN marcado que está presente na cultura. Além disto, comprova ser uma ferramenta muito útil para clonar ADN complementar obtido a partir de ARN mensageiro associado ao complexo RISC (Complexo Silenciador Induzido pelo ARN, do inglês: RNA-induced silencing complex).

6. ADA

O ácido N-(Carbamoilmetil)iminodiacético ou ADa é um tampão biológico útil nos intervalos de pH entre 6.4 e 7.4, utilizado para a preparação de gradientes de pH com substratos imóveis, como por exemplo, uma coluna capilar monolítica.

7. ACES

ACES ou ácido N-(2-acetamido)-2-aminoetanossulfónico é um tampão zwiteriónico com capacidade reguladora nos intervalos de pH entre 6.4 e 7.4. É útil para a separação de proteínas por electroforese de foco isoeléctrico (IEF) em duas dimensões.

8. CAPS

É conhecido como CAPS o ácido 3-(ciclohexilamino)-1-propanossulfónico, buffer utilizado em experiências de biologia molecular, de natureza zwiteriónica, que pode ser usado no intervalo de pH de 7.9 a 11.1. Entre outras aplicações encontram-se a secagem de proteínas, a sequenciação e a análise de aminoácidos e todas as outras experiências em que a glicina pode participar.

9. CHES

O ácido 2-(ciclohexilamino)etanossulfónico (CHES) é um tampão muito utilizado em enzimalogia. Pode ser utilizado como buffer no intervalo de pH entre 8.6 e 10, pelo que é útil em processos que ocorrem em meio básico ou quando se pretende estudar um processo exclusivo à variação do pH para compreender a sua dependência desta propriedade.

10. GoldMAN™

GoldMAN™ é uma solução de nanopartículas magnéticas de ferro com colóides de ouro. Estas nanopartículas podem ser utilizadas para transferir biomoléculas como ADN, ARN e oligonucleótidos para as células.

Permite executar a sensibilização directa dos vectores virais na região do ouro da nanopartícula, possui uma alta eficiência na transferência de genes às células sem que mantenham o receptor viral e podem utilizar-se para separar por magnetismo e purificar aquelas células onde esteja expresso o gene do vírus. Além disso, não apresentam citotoxicidade e podem ser utilizados em diversos tipos de células.

11. EPPS

O EPPS (ácido 3-[4-(2-hidroxietil)-1-piperazinil]propanossulfónico), também conhecido como HEPPS, tem um pKa de 8. É utilizado como buffer no intervalo de 7.6 a 8.6, frequentemente no foco isoeléctrico ultrafino.

12. MOPS

É conhecido como MOPS o ácido 3-(N-mofolin)propanossulfónico. É um buffer cujo pKa é de 7.2 pelo que é utilizado em muitas experiências biológicas que se realizam a um pH próximo do pH neutro. Este buffer é recomendado para a electroforese em gel de poliacrilamina. É um dos tampões que compõem a dissolução dinâmica para o fraccionamento de ARN.

13. TAPS

Outro buffer comercializado pela Wako é o ácido N-[tris(hidroxietil)metil]-3-aminopropanossulfónico (TAPS). O TAPS tem a capacidade reguladora entre pH 7.7 e 9.1. Pode ser utilizado para electroforese capilar de ADN, como fase móvel para cromatografia e noutras técnicas de biologia molecular.

14. HEPES

O HEPES (4-(2-hidroxietil)-1-piperazinetanossulfónico) é um dos tampões zwiteriónicos mais utilizados em experiências biológicas. Tem a capacidade reguladora entre os valores ph de 6,8 e 8.2 e o seu pKa varia com a temperatura diminuindo a dissociação a temperaturas mais baixas, característica que não têm outros tampões com grupos funcionais como o fosfato ou o carbonato e, por isso, é utilizado para manter as enzimas a temperaturas baixas, tem um comportamento semelhante à água neste aspecto. Pela sua baixa toxicidade e não interacção com substratos metálicos, é o buffer de eleição para muito cultivos de órgãos e tecidos (onde também promove a não variação de pH provocada pela libertação do dióxido de carbono produzido), para técnicas de posição de proteínas em microscopia electrónica e quando são utilizadas soluções de Hanks e Earl.

15. Vector de expressão de proteínas fluorescentes básicas Evrogen (Tag FP)

A marcação ou rotulagem de proteínas ou outras moléculas com compostos fluorescentes é necessária para diversos estudos moleculares. A Wako distribui o vector de expressão de proteínas fluorescentes desenvolvido pela Evrogen (empresa russa liderada por investigadores que se dedicam à produção de compostos para biologia molecular e celular). É possível realizar a marcação das proteínas de interesse com outras que fluorescem em diferentes comprimentos de onda, o que possibilita realizarem-se estudos de localização e interacção destas. A possibilidade de contar com proteínas fluorescentes em todos os comprimentos de onda do espectro visível permite a marcação deb diferentes estruturas subcelulares com colorações distintas.

16. TES

O ácido N-[tris(hidroximetil)metil]-2-aminoetanossulfónico, conhecido como TES é utilizado, entre outras aplicações, para o crescimento de células epidérmicas em pH entre 7.4 e 7.9. É também o buffer de Good.

17. Bicine

O bicine, nome comum da N,N-bis(2-hidroxietil)glicina é um tampão recomendado para ensaios bioquímicos que se realizam a baixas temperaturas. Tem. Um pKa de 8.35 e foi utilizado em ensaios de cristalografia, determinação quantitativa de biomoléculas e muitas outras experiências de biologia molecular.

18. Tricine

A N-tris-(hidroximetil) metilglicina conhecida como tricine é um buffer utilizado nos intervalos de pH de 7.4 a 8.8. Este buffer é utilizado na separação de péptidos e proteínas de baixo peso molecular, e pela técnica de electroforese, em gel e membrana. O seu grande potencial iónico induz maior mobilidade nas espécies iónicas e uma menor velocidade de migração das proteínas. Além disso, é utilizado com grande eficácia nos ensaios de biologia molecular que utilizam luciferansa para quantificar a expressão de um vector de expressão transfectado mediante a catálise da reacção do ATP com a luciferansa.

19. MES

O buffer preparado com MES (ácido 4-morfolínetanossulfónico) é útil para o cultivo celular de plantas no intervalo de pH entre 5.8 e 6.5. É utilizado como fase móvel para isolar a tubulina cerebral por cromatografia de gel. À semelhança de outros tampões biológicos classificados como buffers de Good, é altamente solúvel em água e pouco neutros solventes. É facilmente sintetizado, é estável e tem pouca absorção no espectro visível.

20. pEBMulti

O pEBMulti é um vector de expressão génica para utilização em primatas e linhas celulares provenientes de cães.

Entre as vantagens que este produto apresenta, encontra-se o menor tempo necessário para conseguir uma linha celular estável.

Além disso, permite a eliminação de plasmídeos transfectados das linhas celulares e não é necessário levar a cabo a confirmação de que o vector foi correctamente integrado no genoma do hospedeiro, como no caso de outros vectores de expressão.

MAIS REAGENTES PARA LABORATÓRIO

GoldMAN™	Vector de expressão de proteínas	Target mRNA Cloning Kit Wako