Histórico da Biologia Molecular

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

HISTÓRICO DA BIOLOGIA MOLECULAR
Profa. Bárbara Mariotto 
Breve história 
• 1850 ‒ Teoria da evolução, Charles Darwin; 
• 1883 ‒ Teoria da eugenia, Francis Galton; 
• 1953 ‒ Decifrada a estrutura do DNA (Watson, 
Crick, Wilkins, Franklin); 
• 1973 ‒ Primeira experiência com DNA 
recombinante (em bactéria); 
• 1978 - Primeira fertilização in vitro ; 
• 1978 - Primeiro animal produzido por engenharia 
genética (rato); 
• 1982 ‒ Primeiras propostas para experiências 
com transferência de genes humanos;
Breve história 
• 1988 ‒ Lançamento do Projeto Genoma Humano; 
• 1997 - UNESCO adota a Declaração Universal do 
Genoma Humano e dos Direitos Humanos, proibindo 
intervenção em células procriativas; 
• 2004 ‒ Pesquisadores coreanos anunciam sucesso 
em clonagem de embriões humanos; ???? 
(fraude!!!) 
• 2004 ‒ Nasce um rato descendentes de duas fêmeas; 
• 2004 ‒ É anunciado o nascimento de irmãos 
selecionados através de diagnóstico pré-implantação 
para oferecer células tronco para crianças com 
doenças não genéticas;
A Verdadeira Revolução
• Início do séc. 20:Mendel e as leis da 
hereditariedade. 
• 1944:DNA como elemento carreador da 
• informação genética (Avery) 
• 1953: Watson/Crick e a estrutura do DNA. 
• Anos 70 e 80: Biologia Molecular/ 
Biotecnologia 
• Anos 90 e séc. 21: Genômica/
Bioinformática
1865 – Johann Gregor Mendel
! Publicou resultados dos cruzamentos 
de ervilhas Pisum sativum. 
! Postulou as regras que governam a 
hereditariedade. 
! Propôs que a transmissão dos caracteres 
hereditários era feita por meio de partículas ou 
fatores que se encontravam nos gametas " 
atualmente os fatores mendelianos são 
denominados genes. 
• 1869 ‒ Johann Friedrich Miescher 
• realizou o primeiro isolamento de DNA 
• 1879 ‒ Walter Flemming 
• descreveu o comportamento dos cromossomos 
durante a mitose em célula animal. 
1900 ‒ De Vries, Correns e Tschermak: 
! redescoberta dos trabalhos de Mendel.
De Vries Correns Tschermak
1902 ‒ Walter Sutton: 
! verificou que o comportamento dos cromossomos 
na meiose era comparável ao dos fatores 
mendelianos. 
1909 ‒ Wilhelm Johannsen: 
! usou o termo gene para descrever os fatores 
mendelianos. 
1910 ‒ Thomas Hunt Morgan e colaboradores: 
! experimentos com a mosca-da-fruta (Drosophila 
melanogaster). 
! Teoria cromossômica da Herança. 
 ! Genes estão localizados nos 
cromossomos e se dispõem linearmente ao longo 
deles. 
! Prêmio Nobel de Medicina em 1933.
Sutton
Wilhelm 
Johannsen
1928 – Frederick Griffith
• Pesquisava Streptococcus pneumoniae, 2 
cepas: 
• S: colônia lisa, patogênica, com cápsula 
• R: colônia rugosa, não patogênica, sem capsula 
• Cepa S injetada em camundongo → 
doença → morte 
• Cepa R injetado em camundongo → não 
causava doença → não morre
1928 – Frederick Griffith
• Cepa S aquecida (bactérias mortas) → 
não causava doença → não morre 
• Cepa R + Cepa S aquecida → doença 
→ morte 
• Transformação Bacteriana 
• “Algum componente das células tipo S 
mortas deve ter convertido as células 
tipo R vivas em tipo S.” = PRINCÍPIO 
TRANSFORMANTE
1930 – Martim e Richard
Streptococcus R vivos 
+ 
extrato de cultura de Streptococcus S mortos 
= 
Streptococcus S vivos
1932 – Lionel
Streptococcus R vivos 
+ 
FILTRADO de extrato de cultura de Streptococcus 
S mortos 
= 
Streptococcus S vivos
 1941 ‒ George Beadle e Edward Tatum: 
! Hipótese 1 gene # 1 enzima. 
! Prêmio Nobel de Medicina em 1958. 
1943 ‒ William Astbury: 
! difração de raio-X do DNA.
1944 ‒ Oswald Avery, Colin McLeod & Maclyn 
McCarty: 
! indução de transformação em 
pneumococos, utilizando fragmento de DNA. 
 ! demonstraram que a molécula que continha 
as informações hereditárias era o DNA.
McLeod McCarty Avery
1944 – Avery, Mc Leod e Mac Carty
Cepa R + lipídeos + carboidratos
Cepa S
Cepa S
aquecida 
+
RNAse
Cepa S Sem colônia
O princípio transformante é o DNA! 
Cepa S
aquecida 
+
Proteinase
Cepa S
aquecida 
+
DNase
1952 – Alfred Hershey e Martha Chase
• ! mostraram que para um vírus infectar uma 
bactéria é necessário que seu DNA seja 
introduzido dentro da célula " suporte da idéia 
de que genes são feitos de DNA
1950 – Alfred Hershey e Martha Chase
• Trabalharam com bacteriófago (vírus de bactérias) T2 e 
Escherichia coli 
• Marcaram o DNA do vírus com fósforo radioativo (32P) 
• Marcaram as proteínas com enxofre (35S)
 bacteriófago E coli
1950 – Alfred Hershey e Martha Chase
• Centrifugação para separar a bactéria da 
cápsula viral.
• Sobrenadante:
• 100% de 35S 
• 0% de 32P
• não houve a produção de vírus 
• Precipitado:
• 0% de 35S 
• 100% de 32P
• houve a produção de vírus 
• O material genético é o DNA e não a proteína!
1953 – James Watson e Francis Crick
Propuseram a estrutura em dupla hélice do DNA. 
• Basearam-se nos estudos de difração de raios-
X realizados por Rosalind Franklin e em 
estudos químicos da molécula. 
• 1962 ‒ Nobel de medicina para Watson, 
Crick e Wilkins
O DNA e a História
• 1943 – Comprovação de que o DNA é a molécula 
responsável pela hereditariedade. 
• 1953 - O norte-americano James Watson e o 
britânico Francis Crick postulam a estrutura de 
dupla hélice para o DNA e propõe o mecanismo de 
replicação semi-conservativa do DNA. 
 Comprovado em 1958 pelos norte-
americanos Matthew Meselson e Franklin Stahl 
• 1965 – Atribuição da capacidade de resistência a 
antibióticos a pequenas moléculas circulares de 
DNA auto-replicativo – Plasmídeo.
1958 – Matthew Meselson e Franklin Stahl
• demonstraram que a replicação do DNA é semi-
conservativa.
O DNA e a História
• 1967 – Isolamento do enzima do DNA ligase que possui a 
capacidade de unir cadeias de DNA. 
• 1970 – Isolamento da primeira enzima de restrição que cliva as 
moléculas de DNA em locais específicos. 
• 1972 - O norte-americano Paul Berg obtém as primeiras 
moléculas de DNA recombinante, unindo através do DNA ligase 
fragmentos de DNA de diferentes espécies, obtidos por enzimas 
de restrição. 
• 1973 – Criação de plasmídeos quiméricos através da inserção de 
fragmentos de DNA exógeno em plasmídeos bacterianos. 
Funcionais quando inseridos em hospedeiros 
O DNA e a História
• 1973 – Pela primeira vez, é tornado publica a 
preocupação da manipulação do DNA recombinante 
puder criar novos microrganismos potencialmente 
perigosos. 
• 1975 – Encontro internacional em Asilomar, 
Califórnia, onde se incentiva a adoção de medidas de 
regulamentação das experiências com DNA 
recombinante. 
• 1976 – O National Institutes of Health (NIH) formula 
diretrizes que proíbem a manipulação experimental 
de algumas classes de DNA recombinante. 
• 
O DNA e a História
• 1977 – Criação da primeira companhia de engenharia 
genética (Genentech). 
• 1977 – Criação das primeiras moléculas de DNA 
recombinante contendo DNA de mamífero. 
• 1979 – As diretrizes divulgadas pelo NIH tornam-se mais 
flexíveis. São permitidos estudos de DNAs virais, utilizando 
métodos com DNA recombinante. 
• 1980 – Começa a ser sintetizada a insulina industrialmente 
por métodos utilizando o DNA recombinante. 
 
O DNA e a História
• 1980 – Prémio Nobel da Química para a clonagem 
das primeiras moléculas de DNA recombinante. 
• 1985 - O NIH dos EUA aprovam diretrizes gerais 
para a realização de experiências com terapia 
genética em seres humanos 
• 1994 - Aprovação da venda do primeiro alimento 
geneticamente modificado, tomate. 
• 1995 - É obtida a primeira sequência completa de 
DNA de um organismo de vida
livre, a bactéria 
Hemophilus influenzae
O DNA e a História
• 1996 - Nascimento da ovelha Dolly primeiro 
mamífero clonado a partir de uma célula de um 
animal adulto pelo Instituto Roslin (Escócia). 
• 
• 12 de Fevereiro de 2001 - É anunciada a 
publicação da análise da sequência do genoma 
humano. 
• 
AI