1 Aula Historico Biomol - OK

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

*
*
*
Histórico da Biologia Molecular
Biologia Molecular - 4° período
*
*
*
O DNA e a Biologia Molecular
*
*
*
A importância dessa descoberta, talvez a mais importante da história da Biologia moderna, reside no fato do DNA de cada célula conter toda a informação genética para as características e funções da mesma.
Estrutura do DNA
*
*
*
1865 – Gregor Mendel
Estudou o cruzamento entre diferentes tipos de ervilhas demonstrando que certas características físicas destas plantas eram transmitidas de geração para geração através de “fatores”
Hugo De Vries - leis da hereditariedade
*
*
*
1868 – Friedrich Miescher 
Ao analisar uma amostra de pus, o bioquímico alemão,
identificou uma nova substância. Esta era proveniente do núcleo das células de glóbulos brancos e denominou-a de nucleína
1889 - Richard Altman 
- ácido nucléico - 
Obs. Essa descoberta não causou grande interesse na época, pois a maioria se interessava principalmente pelas proteínas que estavam contidas no núcleo das células 
*
*
*
 1882 - Walther Flemming
Os cromossomos são descobertos e seu comportamento durante a divisão
celular é descrito
Polytene chromosomes in a Chironimus salivary gland cell, one of over 100 drawings from Flemming's book Zellsubstanz, Kern und Zelltheilung, 1885 
Illustrations of cells with chromosomes and mitosis, from the book Zellsubstanz, Kern und Zelltheilung, 1882 
*
*
*
 1909- Phoebus Levene 
 Propõe a teoria do tetranucleotídeo
 DNA é descrito como um polímero que contém apenas quatro formas químicas diferentes: os nucleotídeos adenina (A), guanina (G), citosina (C) e timina (T) 
*
*
*
*
*
*
 1915 – Thomas Morgan
 Estudos com drosophila
 A relação entre os genes e os cromossomos é estabelecida, e com isso é formulada a teoria cromossômica da herança
 Propôs, pela 1a vez, uma correlação entre um gene (genótipo) e uma característica física (fenótipo)
*
*
*
Evidências sobre o papel do DNA 
*
*
*
Pneumococcus patogênicos, portadores de cápsula de polissacarídeo , quando mortos por calor e colocados em contato com células de uma linhagem não encapsulada, e não patogênica, era capaz de transformar as células não patogênicas em células patogênicas encapsuladas e letais
 1928 – Frederick Griffth
Princípio Transformante
Obs. A natureza desse fator de hereditariedade não foi sugerido por ele na ocasião. 
*
*
*
*
*
*
 1942 – Oswald Avery
(Colin MacLeod e Maclyn MacCarty )
Baseado nas observações de Griffith, demonstraram ser o DNA a molécula responsável pelo princípio transformante 
*
*
*
Prova de que o DNA é o agente transformante
 Separação do extrato celular em várias frações
(proteínas, DNA, RNA, lipídeos e carboidratos)
 Repetição do experimento com pneumococcus
 Recuperação da formação da cápsula apenas na fração contendo DNA, exceto quando tratado com DNAse
* Provar a pureza de macromoléculas naquela época era algo extremamente difícil
 Uso de enzimas (Dnase, Rnase e Proteases) foi a solução encontrada pelos pesquisadores
*
*
*
Prova de que o DNA é o agente transformante
*
*
*
 1952 – Hersheys e Chase
 Experimento utilizando fago T2 – vírus
que infecta bactéria
*
*
*
* Consolidação de que o material genético é constituído de moléculas de DNA e não de proteínas, como alguns pesquisadores ainda acreditavam.
*
*
*
 1950 – Erwin Chargaff  
Investigou a composição do DNA de diversos organismos
 Diferentes tecidos da mesma espécie possuem a mesma composição de 
bases (A, C, T e G)
 Esta composição não muda com a idade, estado nutricional ou mudanças
 ambientais
*
*
*
Regra de Chargaff  
*
*
*
*
*
*
Conclusões de Chargaff
A quantidade de nucleotídeos pirimidínicos (T+C) é sempre igual a quantidade total de nucleotídeos purínicos (A+G)  A+G = C+T
A Quantidade de T = A; C = G
A Quantidade de A+T é diferente de G + C 
A relação A + T / G + C é espécie específica
*
*
*
Propriedades do Material genético
1- Replicação fiel a cada divisão celular, ou seja, as características estruturais do DNA devem permitir tal característica;
2- Possuir um conteúdo informacional – codificação das proteínas expressas em um organismo;
3- Ser capaz de mudar, ou seja, ser passivo de mutações (em raras ocasiões) – seleção evolutiva
*
*
*
Passos para a descoberta da estrutura do DNA
 
*
*
*
Watson e Crick
Propuseram a estrutura da dupla hélice do DNA
Construção de modelo
Reunião de resultados de experimentos anteriores
1- Componentes químicos do DNA (nucleotídeos)
2- Regra de Chargaff da composição de bases
3- Análise da difração de raios X do DNA
*
*
*
Experimentos de difração de raio X
*
*
*
 1950 – Rosalind Franklin
 Fibras de DNA irradiadas com raios X
 DNA se apresentava em duas formas: A e B
A- fibras desidratadas
B- fibras hidratadas (apresentava um padrão compatível com uma hélice)
 Sugeriu que os fosfatos estariam no exterior da hélice e as bases voltadas para o interior
*
*
*
desidrarado
hidratado
Fotos de difração de raio X
*
*
*
 1953 - James Watson e Francis Crick
É desvendada a estrutura tridimensional da molécula de DNA
*
*
*
Primeiras conclusões…erradas
 hélice de DNA deveria ser composta por três cadeias de nucleotídeos
 fosfatos estariam posicionados para o interior da estrutura 
Observaram o modelo de Linus Pauling que também propunha uma tripla hélice e detectaram o erro – 
fosfatos para o interior da estrutura os tornariam protonados e assim o DNA perderia o seu caráter ácido 
*
*
*
- Imagens de raio X
- Regra de Chagaff
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
O que foi proposto
Cada cadeia polipeptídica consiste em uma sequencia de nucleotídeo ligados por ligação fosfodiester
Os dois filamentos são unidos por pontes de hidrogênio
Os pares de bases estão intercalados entre as duas cadeias perpendiculares como degraus de uma escada helicoidal
O pareamento de bases é especifico (A-T; C-G) que é resultante da formação das pontes de hidrogênio
*
*
*
“Não nos passou despercebido que
o pareamento específico que postulamos sugere imediatamente um possível mecanismo de cópia
do material genético”
*
*
*
Proposta para a replicação do DNA
*
*
*
Descobertas pós- estrutura do DNA