"Ciências Básicas para o Desenvolvimento Sustentável"
24 a 26 de outubro de 2023
Trabalho 19610
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Ensino médio |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Biológicas e da Saúde |
| Área temática | Genética |
| Setor | Colégio de Aplicação - Coluni |
| Bolsa | BIC-Júnior |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | CNPq |
| Primeiro autor | ARTUR STARLING BERGAMINI GRIJO |
| Orientador | JILDETE KARLA DOS SANTOS |
| Outros membros | Alexia Suellen Fernandes |
| Título | Biologia Computacional como Ferramenta para o Ensino de Biologia Molecular no Ensino Médio |
| Resumo | A biologia computacional ou bioinformática se encarrega do armazenamento, análise e interpretação de dados de moléculas biológicas como, majoritariamente, DNA e proteínas. A bioinformática tem inúmeras aplicações e foi fundamental, por exemplo, no desenvolvimento, em tempo recorde, de vacinas efetivas contra o vírus da COVID. No Brasil e no mundo, têm-se também utilizado as várias ferramentas da biologia computacional para a criação de atividades de ensino básico de biologia molecular e genética. Dessa forma, o presente projeto se propõe a desenvolver uma sequência didática, utilizando a biologia computacional e suas ferramentas no ensino de biologia molecular básica e aplicada no Ensino Médio. A metodologia consistiu no uso de programas gratuitos, a fim de democratizar o acesso à sequência didática, e baseou-se na análise de genes bacterianos de resistência à antibióticos. A pesquisa inicial, nos bancos de dados, do número de genomas de 7 espécies de superbactérias, mais comumente relacionadas à infecções hospitalares, determinou a escolha de Haemophilus influenzae, por possuir menor número de genomas depositados. Um total de 106 genomas completos, obtidos no banco de dados do NCBI em junho de 2023, foram verificados quanto à presença dos genes de resistência a antibióticos em dois softwares, o Resfinder 4.0 e Comprehensive Antibiotic Resistance Database (CARD). Apenas os genes encontrados em ambos softwares foram selecionados, o que resultou em 3 genes com, interessantemente, distintos mecanismos de resistência: o gene blaTEM-1b, que atua na inativação dos antibióticos da classe dos beta-lactâmicos; o gene tet(B), que codifica proteína de efluxo de tetraciclina e o gene APH(3')-Ia, atuante na classe dos antibióticos aminoglicosídeos. A ocorrência desses genes em outras espécies foi verificada via BLAST das ORFs presentes contra o banco de dados NCBI. Para avaliar se os genes de resistência se agrupam de acordo com as espécies de bactérias às quais pertence, uma árvore filogenética foi construída, após o alinhamento das sequências de nucleotídeos com MUSCLE, por meio do software MEGA X. A análise filogenética foi inferida com o método estatístico de Máxima Verossimilhança (ML), baseado no modelo de substituição de nucleotídeos TN+F+I+G4 pelo software IQ-TREE utilizando 1000 replicatas de bootstrap. Verificou-se a possibilidade de transferência horizontal entre algumas espécies, principalmente pelo fato de alguns destes genes estarem em plasmídeos. A metodologia e os resultados obtidos, até o presente momento, serão sintetizados em uma sequência didática, mas já se visualiza a possibilidade de incluir o estudo de possíveis mutações e a utilização de programas para a análise das sequências codificadoras, promotoras, terminadoras e ORF's destes genes, ampliando assim a aplicabilidade da sequência didática para estudantes de ensino médio. |
| Palavras-chave | biologia molecular, bioinformática, genética |
| Forma de apresentação..... | Vídeo |
| Link para apresentação | Vídeo |
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