IFRJ Realengo - Genetica e Embriologia - Estrutura DNA

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- O termo Genética Molecular é aplicado quase que
exclusivamente ao estudo da Bioquímica de Ácidos Nucleicos e
da codificação da informação genética, contida nos ácidos
nucleicos, em proteínas
Genética Molecular
- A informação genética dos seres vivos está contida na molécula
de DNA.
A informação genética consiste primariamente em instruções 
para fazer proteínas!
A transmissão da informação genética contida no 
DNA até a sua codificação em proteínas consiste no
Dogma Central da Biologia
Nature - 25 de abril de 1953
“A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid” 
James Watson & Francis Crick
A pedra fundamental da Biologia Contemporânea
Estrutura do DNA
�� “We wish to suggest a structure for the salt of “We wish to suggest a structure for the salt of 
deoxyribose nucleic acid (D.N.A.). This deoxyribose nucleic acid (D.N.A.). This 
structure has novel features which are of structure has novel features which are of 
considerable biological interest….”considerable biological interest….”
�Muitos cientistas relutavam em aceitar uma 
molécula simples como o DNA codificando a 
complexidade de vida do planeta.
�Os ácidos nucleicos são moléculas muito mais simples 
Estrutura do DNA
�Os ácidos nucleicos são moléculas muito mais simples 
que as proteínas.
�Os ácidos nucleicos são formados de apenas 
4 tipos de monômeros (alfabeto de 4 letras).
�Proteínas - alfabeto de 20 letras
Descoberta da Transformação
•Experimento de Frederick Griffith, 1928
Bactéria Streptococcus pneumoniae
Linhagem S – Virulenta
Linhagem R – Mutante não virulento
Descoberta da Transformação
•Experimento de Avery et al.,1944
Destruíram as principais categorias de substância químicas.
Experimento de Hershey-Chase (1952)
•Fago T2 – Vírus que infecta bactérias
Marcação dos vírus com radioisótopos
35S para proteínas
32P para o DNA
O fago devia injetar na bactéria a informação específica que dita a reprodução de novas 
partículas virais.
O experimento demonstrou 
que o material genético dos 
fagos é o DNA, não a 
proteína.
A estrutura química do DNA : O DNA é um 
polímero constituído por nucleotídeos
E o nucleotídeo é composto por :
A estrutura do DNA de Watson & Crick
Reuniram resultados de experimentos anteriores.
Conhecimento dos blocos estruturais básicos do DNA.
E o nucleotídeo é composto por :
� Bases Purínicas (A ou G) ou Pirimidínicas (C ou T)
� Um açúcar: desoxiribose
� Fosfato
Bases Nitrogenadas
A estrutura do DNA de Watson & Crick
Reuniram resultados de experimentos anteriores.
Conhecimento dos blocos estruturais básicos do DNA.
Regras de Chargaff da composição de bases
A quantidade de nucleotídeos pirimidínicos (T+C) é sempre 
igual à quantidade de nucleotídeos purínicos (A+G).igual à quantidade de nucleotídeos purínicos (A+G).
A quantidade de T é sempre igual à quantidade de A. Idem 
para C e G. Mas a quantidade A+T não é necessariamente 
igual à quantidade G+C.
A estrutura do DNA de Watson & Crick
Reuniram resultados de experimentos anteriores.
Conhecimento dos blocos estruturais básicos do DNA.
Regras de Chargaff da composição de bases.
Análise de difração de raios X do DNA.
Raios X disparados nas fitas de DNA e a dispersão dos raios é captada em 
um filme fotográfico.
O ângulo de dispersão dá informações sobre a posição de átomos na 
molécula.
Os dados sugeriram que o DNA era longo, fino e tem duas partes similares 
que são paralelas umas às outras, de forma helicoidal
Rosalind Franklin
O raio observado da dupla hélice seriam explicados se uma purina 
sempre fizesse par com uma pirimidina.
Tal pareamento responderia pela regularidade (A+G) = (T+C) observada por 
Chargaff.
A dupla hélice responde muito bem aos dados de 
raios X e aos dados de Chargaff.
A ou G T ou C