Ricardo Freitas Biologia Molecular Aplicada ao Exercício Físico Uma abordagem integrativa 1° edição Campinas - SP 2015 Freitas-Dias Ricardo. Biologia Molecular Aplicada ao Exercício Físico - Uma abordagem integrativa. 1° edição – 2015. Bibliografia ISBN: 978-85-920375-0-5 1. Biologia molecular 2. Exercício Físico 3. Epigenética 4. Doping genético A edição em língua portuguesa desta obra é publicada e comercializada pela Amazon.com COLABORADORES Aline Villanova Bridi Mestra em Biociências e Tecnologia de Produtos Bioativos do Instituto de Biologia -Unicamp; Experiência na área de Biofísica e Biologia Molecular, atuando com Receptores Nucleares, principalmente PPARY. Catherine Natália Pereira Doutoranda em Biologia Funcional e Molecular – Unicamp; Mestra em Bioquímica – Unicamp; Pesquisadora do Laboratório de Fibras Elásticas do Departamento de Bioquímica - Instituto de Biologia – Unicamp. Douglas Antonio Alvaredo Paixão Doutorando em Biologia Funcional e Molecular - Unicamp; Mestre em Microbiologia – UNESP; Pesquisador do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais, CNPEM, Brasil. Gabriela Moreira Soares Doutoranda em Biologia Funcional e Molecular – Unicamp; Mestra em Biociências e Saúde - UNIOESTE/PR; Pesquisadora do Laboratório de Metabolismo e Pâncreas Endócrino - Instituto de Biologia – Unicamp. Gustavo Pagotto Borin Doutorando em Genética e Biologia – Unicamp; Mestre em Genética e Biologia Molecular – Unicamp; Pesquisador do Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE-CNPEM). Luciana Mateus Gonçalves Doutoranda em Biologia Funcional e Molecular – Unicamp; Mestra em Biologia Funcional e Molecular – Unicamp; Pesquisadora do Laboratório de Metabolismo e Pâncreas Endócrino - Instituto de Biologia – Unicamp. Mariana Carla Mendes Doutoranda em Biologia Funcional e Molecular – Unicamp; Mestra em Biociências e Saúde - UNIOESTE/PR; Pesquisadora do Laboratório de Metabolismo e Pâncreas Endócrino - Instituto de Biologia – Unicamp. Ricardo de Freitas Dias Doutorando em Biologia Funcional e Molecular - Unicamp; Professor de Fisiologia Humana e do Exercício da Universidade de Pernambuco (UPE); Líder do Laboratório de Pesquisa em Fisiologia do Exercício da Universidade de Pernambuco (UPE); Mais de 10 anos de experiência de ensino em nível superior, cursos de pós-graduação e cursos de curta duração. Revisão Técnica Dra. Carmen Veríssima Ferreira Halder Pós-Doutora na Amsterdam University, UVA, Holanda. Doutorada em Biologia Funcional e Molecular (Área de concentração Bioquímica) pela Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) - Campinas/SP. Mestra em Biologia Funcional e Molecular (Área de concentração Bioquímica) pela Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) - Campinas/SP. Graduada em Farmácia pela Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP) - Ouro Preto/MG. Professora assistente, MS-5, RDIDP e pesquisadora responsável do Laboratório de Bioensaios in vitro e Transdução de Sinal (Depto de Bioquímica e Biologia Tecidual - IB/Unicamp) da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) - Campinas/SP. Bolsista de Produtividade em Pesquisa do CNPq - Nível 1D - CA BF - Biofísica, Bioquímica, Farmacologia, Fisiologia e Neurociências. Revisão Didática Pedagógica Dr. Adauto Almeida Neto Doutor em Biologia Celular e Estrutural – Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) - Campinas/SP. Mestre em Patologia pela Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) /PE. Graduado em biologia - Universidade Católica de Pernambuco (UNICAP) - Recife/PE. Professor Adjunto da disciplina de Patologia e Fisiopatologia da Universidade de Pernambuco - Pernambuco (UPE) – Campus Petrolina/PE. Capa e ilustrador: Carlos Roberto Passos Júnior Formado em Desenho Industrial – Design - Universidade do Vale do Itajaí. Trabalha atualmente no setor de impressos gráficos. Leitura final: Ricardo Freitas Biologia Molecular Aplicada ao Exercício Físico - Uma abordagem integrativa. Copyright © 2015 by Ricardo de Freitas Dias. Reservados todos os direitos de publicação, em língua portuguesa. É proibida a duplicação, reprodução ou transmissão desta obra (e-book), no todo ou de suas partes, sob quaisquer formas ou por quaisquer meios (eletrônico, mecânico, gravação, fotocópia, distribuição na web e outros), sem permissão expressa, por escrito, do autor. Sua comercialização também não é permitida por outros meios que não os autorizados pelo autor. Agradecimentos Este livro é resultado de um esforço cooperativo e interativo de pessoas talentosas e peritas em conhecimentos específicos. Agradeço, inicialmente, a oportunidade de trabalhar e aprender junto com todos os autores e revisores. Agradeço a vocês por suas contribuições valiosas e inspiradoras registradas neste livro, pela dedicação, tempo e energia para fazer deste livro uma realidade. Agradeço a Universidade Estadual de Campinas – Unicamp, ao Programa de Pós-Graduação em Biologia Funcional e Molecular, a Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal e Nível Superior (Capes), a Universidade de Pernambuco – UPE, ao Dr. Lício Velloso - coordenador do CEPID/OCRC, a agência financiadora (FAPESP) e em particular a Dra. Carmen Veríssima Ferreira Halder, que acreditou, oportunizou, encorajou e gentilmente contribuiu com o seu conhecimento para a realização desta obra. Este agradecimento se estende, também, a todas as pessoas que contribuíram de forma direta e indireta e que interagiram com nossa equipe. PREFÁCIO Na sua primeira edição, o livro “Biologia Molecular Aplicada ao Exercício Físico: Uma abordagem integrativa” vem com uma proposta diferente daquelas encontradas em textos tradicionais sobre o assunto. Dirigido aos alunos e profissionais das áreas de Educação Física e Saúde, trata-se de um livro abrangente contendo o pensamento multidisciplinar de profissionais especializados na área e interessados no conhecimento aprofundado da Biologia Molecular no Exercício Físico. No livro, os autores se preocupam em integrar os conhecimentos básicos, do ponto de vista molecular, com a prática do exercício físico. O livro é dividido em seis capítulos que exploram, na profundidade necessária, os temas mais atuais da biologia molecular relacionados à prática do exercício físico. No primeiro capítulo, é oferecido ao leitor, informações sobre as bases da bioquímica de proteínas, a relação destas com o código genético, fundamentos sobre a expressão gênica e conceitos da biologia molecular do gene. O segundo capítulo descreve os mecanismos de replicação do DNA, a transcrição deste em RNA mensageiro e, a tradução em proteínas, elencando as principais moléculas envolvidas nesses processos bem com as principais etapas de cada uma das fases. O capítulo 3 é direcionado à compreensão da expressão gênica e de suas diferentes etapas, às modificações pós-transcricionais e a modulação da expressão gênica pelo exercício físico. O capítulo também ajuda a compreender a tradução proteica e introduz as modificações pós-transcricionais mais importantes. O capítulo 4 trata de um assunto relativamente novo, a epigenética. Explora o que são e quais são as modulações epigenéticas, revisando o dogma central da genética e o código das histonas. Descreve as principais influências do exercício resistido e de endurance na modulação epigenética e, enumera os principais biomarcadores de rendimento físico. O capítulo 5 descreve as principais técnicas de biologia molecular utilizadas na investigação científica, bem como suas aplicações na fisiologia do exercício. Trata também das assim denominadas ciências “ômicas” oferecendo uma perspectiva do uso das mesmas. O último capítulo do livro discute a influência genética sobre a performance atlética, assunto importante no mundo moderno. O capítulo destaca a influência da genética na prática do exercício físico, diferencia mutações de polimorfismos, descreve as principais formas de doping genético, discute o uso “indevido” de biomoléculas nas terapias gênicas em busca da melhora do rendimento e, faz um breve relato sobre o controle e as consequências do doping. Ao final de cada capítulo e, a título de fixação do conhecimento, o livro contém questões inerentes ao assunto abordado, bem como, um material de apoio. O livro em si está muito bem escrito, contém conceitos moleculares modernos associados aos conhecimentos básicos sobre a prática do exercício físico. Nesse sentido creio que o mesmo servirá como fonte de ensinamentos sobre os temas abordados bem como fonte de referências e consulta aos profissionais que trabalham nas diferentes áreas associadas à Ciência do Exercício, Saúde e Biológicas. Prof. Dr. Antonio Carlos Boschero Depto de Biologia Estrutural e Funcional Instituto de Biologia, Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), Campinas SP.
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