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Aula 10 - DNA e Estrutura Molecular dos Cromossomos (Parte 1)

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Profa. Clarisse Beltrão 
 Em 1865 Mendel demonstrou que 
“Merkmalen” transmitem a informação 
genética e no início do séc. XX foram 
amplamente estudados seus padrões de 
transmissão. 
 Tais estudos não elucidaram a natureza 
molecular dos genes, mas demonstraram as 
funções que eles desempenhavam: 
◦ Função genotípica – replicação. 
◦ Função fenotípica – expressão gênica 
◦ Função evolutiva – mutações. 
 Os cromossomos são compostos de 2 tipos 
de macromoléculas: 
◦ Proteínas e Ác. nucléicos. 
 A maior parte do DNA das células está 
situada nos cromossomos, enquanto que 
RNA e proteínas são também abundantes no 
citoplasma; 
 Existe uma correlação precisa entre a 
quantidade de DNA por célula e o número de 
conjuntos de cromossomos por célula; 
 A maioria das células somáticas de 
organismos diploides contém 2x a 
quantidade de DNA das células germinativas 
da mesma espécies. 
 
 A composição molecular do DNA é a mesma 
em todas as células do organismo, já de RNA 
e proteínas é altamente variável. 
 O DNA é mais estável que RNA e proteínas. 
 
 Em 1928 Frederick Griffith descobriu o processo 
de TRANSFORMAÇÃO bacteriana, em 
Streptococcus pneumoniae (pneumococos). 
 
 
 Em 1931 Richard Sia e Martin Dawson fizeram 
o mesmo experimento in vitro, mostrando 
que o camundongo não tinha participação no 
processo de transformação. 
 
 
Experimento de Sia e 
Dawson 
 
transformação 
bacteriana em 
Streptococcus 
pneumoniae 
 Foram identificados vírus que continham RNA 
e proteínas, mas não DNA. 
 Seria então as proteínas desses vírus as 
responsáveis pela informação genética? 
 Heinz Fraenkel-Conrat et al. (1957) 
elaboraram um experimento com o vírus do 
Mosaico do Tabaco (TMV). 
 Linhagens diferentes de TMV podem ser 
identificadas co base em diferenças na 
composição química de sua capa protéica. 
 Ao passo que vírus de RNA são compostos 
por uma molécula de RNA envolta por uma 
capa proteica, os viróides (significa similares 
a vírus) são pequenas moléculas de RNA 
circular que causam doenças em plantas e 
animais. 
 O viróide da batata (PSTV) foi um dos 
primeiros viróides estudados, é uma molécula 
de RNA circular que consiste em 359 
nucleotídeos, capaz de se replicar 
automaticamente nas células do tubérculo da 
batata. 
 O PSTV faz com que os tubérculos das 
batatas infectadas sejam longos e 
pontiagudos. 
 Os efeitos patogênicos dos viróides parecem 
ser resultantes de sua capacidade de alterar 
os padrões normais da expressão gênica. 
 Os prions são formas alteradas de proteínas 
celulares normais em mamíferos. 
 São responsáveis por um grupo de doenças 
neurodegenerativas fatais: Creutzfeldt-Jakob 
(CJD) e Kuru, em humanos; Encefalopatia 
espongiforme bovina (BSE) – doença da vaca 
louca – em gado; Doença do definnhamento 
crônico (CWD) em cervos e alces e Scrapie em 
ovelhas. 
 Essas doenças são espalhadas pelo consumo 
de carne contendo as proteínas infecciosas. 
 Os prions são formas alteradas de proteínas 
celulares normais em mamíferos. 
 São responsáveis por um grupo de doenças 
neurodegenerativas fatais: Creutzfeldt-Jakob 
(CJD) e Kuru, em humanos; Encefalopatia 
espongiforme bovina (BSE) – doença da vaca 
louca – em gado; Doença do definnhamento 
crônico (CWD) em cervos e alces e Scrapie em 
ovelhas. 
 Essas doenças são espalhadas pelo consumo 
de carne contendo as proteínas infecciosas. 
 Quando a forma aberrante da proteína é 
formada – o prion – ela atua como um molde 
que converte mais proteínas celulares normais 
para a forma infecciosa de prion. 
 Os prions se acumulam e acabam por matar a 
célula hospedeira. 
 Os ácidos nucléicos, principais componentes 
da nucleína de Miescher, são macromoléculas 
compostas de subunidades repetidas, os 
nucleotídeos. 
 Cada nucleotídeo é composto por (1) um 
grupo fosfato, (2) uma pentose e (3) uma 
base nitrogenada. 
 Em 1953 James Watson 
e Francis Crick 
deduziram a estrutura 
correta de DNA. 
 O modelo de dupla 
hélice com giro p/ 
direita foi baseado em 2 
principais evidências: 
A) Quando Erwinn Chargaff e col. analisaram a 
composição do DNA de diferentes 
organismos, eles descobriram que a 
concentração de timina era sempre igual à de 
adenina, por sua vez a de citosina à de 
guanina. Sugerindo uma relação fixa entre 
elas. 
 A concentração total de pirimidinas (C e T) é 
sempre igual a de purinas (A e G). 
 
B) Quando raios X passam pelas fibras de 
moléculas purificadas, eles são desviados de 
modo específico, formando padrões de 
difração, que dão informações sobre a 
organização dos componentes das 
moléculas. 
 O padrão de difração de raios x descrtito por 
Maurice Wilkins e Rosalind Franklin indicaram 
que o DNA é uma estrutura bifilamentar 
altamente ordenadas com subestruturas 
repetidas e espaçadas a cada 0,34 nm ao 
longo do eixo da molécula. 
 
 
O padrão central em cruz 
indica que a molécula de 
DNA tem uma estrutura 
helicoidal e as bandas 
escuras em cima e em baixo 
indicam o empilhamento 
perpendicular das bases em 
relação ao eixo da 
molécula. 
 Com base nos dados 
químicos de Chargaff, de 
difração de raio-x de 
Wilkins e Franklin e em 
deduções da construção de 
modelos, Watson e Crick 
propuseram que o DNA 
existe como uma dupla 
hélice com giro para a 
direita em que duas cadeias 
polinucleotídicas são 
helicoidizadas uma ao 
redor da outra.

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