As mutações

A informação genética está codificada na sequência de nucleótidos dos genes. Esta não permanece imutável, ou seja, poderá ser modificado.

As alterações na sequência nucleotídica do DNA têm o nome de mutações génicas.

Juntamente com a Helena Caeiro e Catarina Almeida, realizei este trabalho sobre as mutações, que esclarece tudo o que há para saber sobre o assunto.

Conceitos-chave:

Há conceitos que devemos tomar conhecimento antes de darmos início à apresentação do trabalho, como por exemplo:

•Código genético à código de correspondência ente os quatro nucleótidos que entram na composição dos ácidos nucleícos e os vintes aminoácidos que entram na composição das proteínas.

•Genótipo à constituição genética dos indivíduos inscrita nos cromossomas.

•Fenótipo- característica física ou o comportamento visível de um organismo ou de um ser humano. Estes representam uma parte muito reduzida da face visível dos genótipos, já que a maior parte dos genes existentes nos organismos não tem uma representação ou uma característica visível.

•Alelo- Sequência de uma molécula de ADN (gene) situada no mesmo locus e que corresponde a diferentes versões do mesmo gene. Os alelos do mesmo gene originam proteínas que realizam a mesma função, mas que diferem na sequência dos aminoácidos.

•Loci (pl) Locus (sing): É o local fixo de um cromossoma onde está localizado um determinado gene.

Função das proteínas nas características dos seres vivos

Como sabemos, a série de bases do DNA é traduzida em sequências proteícas de acordo com os tipos de bases azotadas (cada aminoácido corresponde a uma série de três bases). Diferentes sequências de aminoácidos com diferentes propriedades químicas levam a diferentes comportamentos das proteínas. Logo, a substituição ou eliminação de uma única base pode levar a proteínas diferentes, mais quantidade produzida de uma proteína ou silenciamento do gene.

As proteínas são sequências formadas nos genes de onde têm informações para determinadas características espalhadas por todo o corpo e são, também, moléculas complexas que apresentam um conjunto de propriedades e funções, sendo componentes de elementos estruturais transportadores de oxigénio e anticorpos, além de serem enzimas essenciais e catalizadoras na própria molécula de DNA.

Embora existam apenas vinte variedades de aminoácidos, longas repetições de sequências múltiplas permitem dezenas de milhares de combinações de aminoácidos para formar uma grande variedade de proteínas. De facto, existem cerca de 50 mil tipos de diferentes proteínas no nosso corpo em que cada uma dessas combinações de codões é um gene.

Exemplo:
Quando apanhamos sol sem protector solar, por exemplo, o DNA das nossas células tem que ser reparado. Porquê? Por que os raios ultravioleta, ou raios UV, podem quebrar o DNA. Se o DNA for danificado, essa célula pode morrer ou tornar-se cancerosa. Para que isso não aconteça as proteínas fazem uma reparação e consertam o DNA.

Existem várias proteínas que corrigem os erros nas cadeias do DNA e podem ser essas proteínas que reduzem a taxa de erros ou mutações a um mínimo. Se os genes destas proteínas sofrerem mutações, elas podem ser inutilizadas, havendo consequentemente uma maior taxa de mutações – fenómeno denominado instabilidade genética.

Isso leva-nos de volta à principal função do DNA: produzir proteínas. Por isso é que as proteínas são importantes num ser vivo pois têm a capacidade de reparar e consertar o DNA através da produção de aminoácidos. Mas como nem sempre se verifica essa reparação, surgem mutações nos indivíduos.

O que é uma mutação?

Genes, código genético, dupla-hélice e mutações são coisas do século XX. Darwin desconhecia estes fenómenos, bem com a maioria dos evolucionistas da sua época. Nos anos 1900 a palavra “mutação”, em biologia, era sinónimo de “mudança morfológica abrupta”.
A palavra mutação deriva do latim mutare=mudar e os indivíduos que as manifestam dizem-se mutantes.

Só mais recentemente se veio a dizer frases como: “Uma transformação dos genes determina o aparecimento de novos caracteres”. Este é o fenómeno que resulta da alteração do ADN obtida sem interacção com outra molécula de ADN e que é responsável pela modificação hereditária das características do ser vivo onde ocorreu que se chama mutação. Ela actua do mesmo modo, em planos morfológicos, fisiológicos, bioquímicos, bem como psíquicos.

As mutações, conhecidas há muito tempo como monstruosidades hereditárias, foram estudadas primeiro pelo botânico holandês de Vries e sobretudo pelo geneticista americano Thomas Morgan.

As mutações são sempre alterações bruscas e imprevistas do material hereditário.

Tipos de mutações

•Mutações génicas- são alterações pontuais que afectam a estrutura dos genes, ou seja, afectam a sequência de bases que codifica uma determinada proteína. Sendo assim, uma pequena alteração na sequência dos pares de bases que constituem a molécula de DNA para originar uma proteína diferente da que seria inicialmente codificada pelo gene ao nível do qual ocorreu a mutação.

•Mutações cromossómicas- são alterações que se dão na estrutura (mutação cromossómica estrutural) ou do número (mutação cromossómica numérica) de cromossomas. Estas alterações podem afectar uma determinada região de um cromossoma, um cromossoma inteiro ou todo o complemento cromossómico de um indivíduo.

Mutações génicas

As mutações génicas podem ser classificadas com base no tipo de alteração que ocorre na sequência de bases de DNA:

- Substituição -Ocorre a troca de um nucleótido de DNA por outro.
- Inserção/Adição - Ocorrer a introdução de um nucleotído suplementar.
- Delecção - Ocorre a perda de um nucleotído de DNA.

Mutação por alteração do modo de leitura - Por inserção

A Inserção acontece quando uma ou mais bases são adicionadas ao DNA, modificando a ordem de leitura da molécula durante a replicação ou durante a transcrição.
A adição de um conjunto de genes que não seja múltiplo de três altera completamente a informação da mensagem do gene.

5’ ATT CGA TAT TCA 3’ ----» 5’ ATT CGC ATA TTC A 3’

mRNA normal

UAC – ACC – ACG

Tir – Tre – Tre

mRNA por inserção 1 base

UAC – GAC – CAC – G

Tir – Asp - His

Mutação por alteração do modo de leitura - Por deleção

Este fenómeno acontece quando uma ou mais bases são retiradas do DNA, modificando a ordem da leitura, durante a replicação ou a transcrição.
Quando o número de bases envolvidas não é múltiplo de três, a mutação altera a leitura da tradução a partir do ponto de mutação resultando numa uma proteína com sequência de aminoácidos diferentes.

Mutação por alteração do modo de leitura - Por substituição

Substituição: Ocorre a troca de um ou mais pares de bases. Chama-se transição à substituição de uma base purina por outra ou de uma pirimidica por outra e transversão a substituição de uma base purina por uma pirimidica ou vice-versa.

Por substituição – Efeitos no fenótipo
a
Mutação silenciosa: Substituição de uma base do DNA por outra, mas que não causa nenhum efeito sobre a sequência de aminoácidos. É mais frequente acontecer no 3º nucleótido de cada codão, pois o código genético é redundante, ou seja, a um aminoácido podem corresponder vários codões apesar de a um codão só corresponder um aminoácido.

Por substituição – Efeitos no fenótipo

Mutação com perda de sentido - Substituição de uma base do DNA por outra que tem como consequência a substituição de um aminoácido por outro. Um exemplo disso é a anemia falciforme.

Por substituição – Efeitos no fenótipo

Mutação sem perda de sentido - Substituição de uma base do DNA em que um codão que específica um aminoácido é alterado por um codão STOP (codão de finalização), ou por um codão de iniciação que origina uma proteína mais curta ou mais longa.

Fenilcetonúria (PKU)

Anemia Falciforme

Origem/Causa das mutações

As células, quando expostas a certos factores/agentes, poderão passar a contrair uma mutação. Esta mutação pode ocorrer porque se origina um erro ao nível das moléculas de DNA, em que o trabalho das enzimas não é eficaz, não conseguindo corrigir este erro, sendo assim passado para as gerações seguintes.

As mutações poderão ocorrer de dois modos:
•Espontaneamente;
•Induzidas - exposição a determinados agentes.

Mutações espontâneas

As mutações espontâneas podem ocorrer devido:

•Às quatro bases nucleotídicas poderem existir sob duas formas diferentes. Assim, quando uma base adquire uma forma rara, pode emparelhar-se com uma base diferente;

•À ocorrência de erros na replicação do DNA, motivados pela DNA Polimerase. Mesmo que alguns erros sejam reparados durante o processo de replicação do DNA, alguns persistem.
São mais frequentes em regiões com sequências de DNA repetitivas ou simétricas, pois nestes locais aumenta o risco de uma cadeia de DNA emparelhar consigo própria durante a replicação; em genes de maior tamanho que, devido à sua dimensão, possuem uma maior probabilidade de sofrer alterações na sua sequência de bases e em genes do genoma mitocondrial, pois estes não possuem mecanismos de reparação do DNA.

Mutações induzidas

As mutações induzidas são provocadas por agentes mutagénicos que são substâncias químicas/físicas/biológicas que aumentam a probabilidade de ocorrência de mutações. Há vários agentes, sendo eles:

•Agentes físicos, tais como várias fontes naturais de radiação ( raios X, gama cósmicos, ultravioletas e até minerais radioactivos da crosta terrestre) e a temperatura. Certos minerais da crosta emitem radiações ionizantes, os raios α, β e γ. Estas radiações, especialmente os raios γ, têm energia suficiente para remover electrões dos átomos e quebrar a estrutura dos açucares e fosfato do DNA;

•Agentes químicos, tais como as substâncias enumeradas como cancerígenas (corantes alimentares, componentes do fumo do cigarro, drogas usadas em quimioterapia, etc). Estas actuam danificando as ligações químicas ou mesmo substituindo nucleótidos;

•Agentes biológicos, tais como a acção de vírus e bactérias. Estas injectam parte do seu DNA, na cadeia de DNA da célula hospedeira. Também poderão ocorrer mutações devido a falhas de ordem genética.

Mesmo que estes agentes sejam mutagénicos, são muitas vezes utilizados pela ciência, em quantidades mínimas.

Mutações e a descendência

Existem no nosso organismo dois tipos de células, nas quais podem ocorrer as mutações:

Células somáticas- são células do corpo que formam tecidos ou órgãos do corpo, ou seja são as constituintes da estrutura de todo o ser vivo. O seu núcleo divide-se apenas por mitose (processo em que as células eucarióticas dividem os seus cromossomas pelas duas células filhas).

As mutações nas células somáticas têm pouca importância porque essas mutações permanecem apenas nas linhagens de células de um indivíduo, não sendo passadas a seus descendentes.

Células germinativas/gaméticas- são células haplóides, (contêm metade do número de cromossomas característicos da espécie), tais como os espermatozóides e os óvulos (gâmetas). Estas células contém a informação genética que irá ser transmitida a descendência, podendo o DNA mutado ser transmitido as gerações seguintes.

Mas afinal, existem mutações positivas?

Sim, e estas são necessárias não só para a evolução em direcção a uma maior complexidade dos seres, mas também para compensar os danos de muitas mutações prejudiciais.
As mutações são responsáveis pela variabilidade genética e pela extensão da variabilidade genotípica. Ela fornece a matéria-prima para o processo evolutivo, cujo sucesso depende da existência de variabilidade.
O processo evolutivo consiste basicamente em concentrar numa população indivíduos com maior frequência de genes favoráveis. Um organismo evoluído é resultante de um processo de selecção, no qual as mutações que lhe eram vantajosas foram preservadas. Portanto, para estes indivíduos é pouco provável que alterações aleatórias nos genes possam contribuir para melhorias, uma vez que o organismo já se encontra em estágio avançado de selecção. Assim, de maneira geral, considera-se que a maioria das mutações são prejudiciais.

Efeitos das mutações

Assim, podemos dizer que existem 3 efeitos das mutações.
- Os efeitos benéficos como já vimos, podem conduzir a características vantajosas que se traduz numa evolução genética. Por exemplo, uma deleção específica de 32 pares de base no CCR5 humano confere resistência ao HIV a homozigóticos (1) e atrasa o despoletar da SIDA em heterozigóticos (2).
- Os efeitos prejudiciais estão associados a um funcionamento irregular da célula, que pode levar até a morte do indivíduo.
- Os efeitos neutros que surgem porque o código genético é redundante, logo podem surgir mutações que não modifiquem a sequencia de aminoácidos da proteína, as mutações silenciosas. Assim o novo aminoácido pode ter funções semelhantes ao anterior ou a substituição do aminoácido pode ocorrer numa zona da proteína que não seja determinante para a sua função.

Bibliografia

•Sites:
–http://www.cienciaviva.pt/projectos/concluidos/genomahumano/artigos/index.asp?lang=pt&accao=showTexto5&projecto=15
–http://www.drashirleydecampos.com.br/noticias/15074
–http://biologia12.wordpress.com/2008/01/13/mutacoes-versao-mais-visivel/
–http://biohelp.blogs.sapo.pt/2939.html
–http://nelsonfq.blogs.sapo.pt/3234.html
–http://madeiratorres10d.blogspot.com/2005_10_01_archive.html
–http://www.cientic.com/tema_mutacoes.html
–http://www.notapositiva.com/trab_estudantes/trab_estudantes/biologia/biologia_trabalhos/anemiafalciforme.htm
–http://www.notapositiva.com/trab_estudantes/trab_estudantes/biologia/biologia_trabalhos/erroscelulares.htm
–http://esjmlima.prof2000.pt/trabalhos%20AP/12%C2%BAC/muta%C3%A7oes2.pdf

A síntese Proteica

São as Proteínas que determinam a estrutura e a actividade metabólica das células.

Trancrição da mensagem genética- A informação contida em cada gene é copiada para o RNA.

Tradução da mensagem genética- A informação contida nas moléculas de mRNA é traduzida em sequências de aminoácidos.

A síntese de proteínas ocorre ao nível dos ribossomas, organelos não membranares formados por RNA ribossómico e proteínas, que se encontram no citoplasma ou associados ao Retículo Endoplasmático Rugoso.

A sequência de nucleótidos do DNA contém a informação sobre a forma de código genético (Código de correspondência entre os nucleótidos e os aminoácidos). Cada tripleto (unidade mais pequena de mensagem genética, constituída por três nucleótidos) do DNA designa-se Codão.

O fluxo de informação entre o DNA e as proteínas verifica-se em três fases, que são a Transcrição, o Processamento e a Tradução.

Transcrição- Síntese de mRNA a partir do DNA. A molécula de DNA serve de molde para a síntese da molécula de mRNA (que é uma cópia das "instruções" do DNA). A RNA Polimerase provoca a abertura da molécula de DNA e inicia a síntese de RNA a partir de nucleótidos livres existentes na célula. A molécula de mRNA transporta a mensagem para o Citoplasma, onde ocorre a síntese proteica. Cada tripleto de mRNA é um codão que pode codificar um aminoácido ou ordenar o início ou o fim da síntese.

Antes de se formar o mRNA consolidado, forma-se o RNA percursor ou Pré-mRNA.

Processamento- Conjunto de transformações que conduzem à formação de um RNA funcional.

Nos seres Eucariontes cada gene no DNA contém sequências de nucleótidos que não codificam a informação, designados intrões, que se encontram intercalados com sequências de nucleótidos que codificam a informação, designados exões.

Por acção de enzimas, os intrões são retirados ao RNA precursor, fazendo com que os exões se unam, formando-se assim o RNA mensageiro (mRNA) maturo, que migra do núcleo para o Citoplasma.

O mRNA fixa-se nos ribossomas.

Tradução- A informação genética contida no mRNA é traduzida numa sequência de aminoácidos (Polipéptido). Ocorre a intervenção de vários componentes.

Ao nível dos ribossomas, o RNA de transferência interpreta a mensagem contida no RNA mensageiro. Este selecciona e transfere os aminoácidos para os locais de síntese, os ribossomas.

A tradução divide-se em três etapas, a Iniciação, o Alongamento e a Finalização.

Iniciação- A subunidade menor do ribossoma liga-se à extremidade 5' do mRNA. Este move-se ao longo da molécula do mRNA até encontrar o codão de iniciação (AUG), transportando assim o tRNA com o aminoácido metionina, ligando-se assim ao codão de iniciação por complementaridade. A subunidade maior liga-se à subunidade menor do ribossoma.

Alongamento- O tRNA transporta um aminoácido específico, de acordo com o codão. Estabelece-se assim uma ligação peptídica entre o aminoácido que acabou de se ligar e o que estava anteriormente ligado. O ribossoma avança três bases ao longo do mRNA no sentido 5' - 3', repetindo-se sempre o mesmo processo.

Finalização- O ribossoma encontra o codão de finalização (UAA, UAG ou UGA) terminando assim o alongamento. O último tRNA deixa o ribossoma, as subunidades do ribossoma separam-se, podendo ser utilizadas de novo e de igual maneira e, por fim, o péptido é libertado.

Na síntese de proteínas, salientam-se como características importantes, a Rapidez e a Amplificação.

Rapidez- As células demoram apenas escassos minutos a realizar uma função.

Ampliação- No decurso do processo, algumas fases são amplificadas.

Complexidade- Interacção de vários agentes.

Aqui ficam uns vídeos para uma melhor compreensão

O Código Genético

O DNA, que possui a informação genética, encontra-se sob a forma de uma sequência nucleotídica. Esta sequência nucleotídica é copiada para o RNA mensageiro, sendo descodificada e traduzida ao nível dos ribossomas, numa sequência de aminoácidos que constituem uma proteína com determinada função.

O código genético estabelece um código de correspondência entre os quatro tipos de nucleótidos existentes nos ácidos nucleicos e os 20 aminoácidos diferentes existentes nas proteínas.

A expressão da informação contida na sequência de nucleótidos determina uma sequenciação de vários aminoácidos ao nível dos ribossomas.

Quantos nucleótidos serão necessários para a codificação dos 20 aminoácidos diferentes que existem nas proteínas?

Apenas um nucleótido seria impossível, pois este apenas poderia codificar quatro aminoácidos de cada vez.

Dois nucleótidos também não iriam completar a tarefa, pois apenas codificariam 16 aminoácidos de cada vez (4^2). Daí a impossibilidade de codificar os 20 diferentes aminoácidos existentes.

No entanto, três nucleótidos irão codificar os 20 aminoácidos, possuindo ainda a capacidade de codificar mais aminoácidos, mesmo sem existirem mais.

Estes três nucleótidos codificariam até 64 aminoácidos (4^3), pelo que seria mais do que o suficiente.

Este é o sistema de codificação mais simples utilizado pelas células vivas.

Três nucleótidos consecutivos do DNA constituem um tripleto, que representa a mais pequena unidade de mensagem genética necessária à codificação de um aminoácido.

Existem sequências de diferentes tripletos, o que irá permitir a codificação da ordenação de séries de aminoácidos, que irão caracterizar diversas proteínas.

Cada grupo de três nucleótidos do RNA mensageiro tem o nome de codão.

O Código Genético é, então, um quadro de correspondência entre os 64 codões possíveis e os 20 diferentes aminoácidos existentes nas proteínas.

Alguns dos 64 tripletos codificam um mesmo aminoácido, além dos codões de iniciação e finalização.

São evidenciadas as seguintes características do código genético:

- Código genético redundante ou degenerado- O código genético é dito degenerado pelo facto de existir, para um determinado aminoácido, mais de um codão para codificá-lo. Apenas a metionina (Met) e o triptofano (Trp) são codificados por um único codão, representados por AUG e UGG, respectivamente. A glicina (GLY), por exemplo, é codificada por GGG, GGC, GGA e GGU.

- Codões sem sentido ou finalizadores- São aqueles codões que não codificam aminoácidos e que têm por função indicar o fim da síntese proteica. Ex.: UAG, UAA, UGA.

- Código genético universal- O código genético é dito universal devido ao facto do mesmo codão codificar o mesmo aminoácido em qualquer organismo. Nalguns casos, certos codões são mais eficientemente utilizados.

Aqui fica um vídeo com o que vimos até agora e do que virá a seguir

O RNA

O Ácido Ribonucleico, mais conhecido como RNA, apresenta algumas características semelhantes ao DNA. São ambos polímeros de nucleótidos, embora o DNA possua moléculas de maiores dimensões, e também possuem quase a mesma composição Química.

Ao nível da constituição, cada nucleótido existente no RNA contém um grupo fosfato, uma pentose e uma base azotada. A pentose existente no RNA é a ribose e as bases azotadas são a Adenina, a Guanina, a Citosina e o Uracilo. O Uracilo é apenas característico do RNA, ou seja, só é encontrado no RNA. A base Uracilo é uma base pirimídica (possui anel simples) e liga com a Adenina através de pontes de hidrogénio.

A complementaridade de bases efectua-se da seguinte forma: A base Adenina liga à base Uracilo, através de duas pontes de hidrogénio, enquanto a base Guanina liga à base Citosina através de três pontes de hidrogénio.

Aqui encontram-se apresentadas as características mais importantes do RNA

- Possui a ribose em vez da desoxirribose, o que lhe confere uma desvantagem estrutural pois torna-se menos resistente à hidrólise;
- É composto por duas bases azotadas da família das bases púricas (guanina e adenina) e duas bases pirimídicas (citosina e uracilo, que substitui a timina, presente no DNA);
- Apresenta-se, normalmente, sobre a forma de cadeia simples, podendo ocorrer emparelhamento das bases a nível intramolecular (o que torna o RNA não redundante), assumindo formas complexas e pouco usuais.

O RNA é bastante importante em processos como a síntese Proteica. Se o RNA não interviesse neste processo, o DNA ficaria num estado chamado "silencioso".

Existem três tipos de RNA: O RNA ribossómico (rRNA), o RNA mensageiro (mRNA) e o RNA de transporte (tRNA).

RNA mensageiro- São aqueles que codificam as proteínas e que devem ter os seus codões lidos durante o processo da tradução.

RNA ribossómico- Fazem parte da estrutura do ribossoma, junto com diversas outras proteínas e são eles que catalisam a ligação entre dois aminoácidos na síntese de proteínas.

RNA de transporte- São aqueles que fazem a conexão codão-aminoácido, pois carregam um aminoácido específico de acordo com seu anticodão (complementar ao codão do mRNA).
Estes são bastante importantes na síntese das proteínas.

Aqui fica um vídeo para uma melhor compreensão

Matthew Meselson e Franklin Stahl- Teste da hipótese semiconservativa

O DNA tem a capacidade de se replicar, assegurando a transmissão dos genes de cada espécie.

Gerou-se tamanha polémica em torno das hipóteses Semiconservativa, Conservativa e Dispensiva, e qual delas seria a que realmente ocorreria na replicação do material genético.

Em 1958, Matthew Meselson e Francis Stahl realizaram investigações sobre a hipótese semiconservativa, acabando assim com a polémica.

Nestas experiências, Meselson e Stahl utilizaram um isótopo "pesado" de azoto (15N), que é um isótopo não radioactivo, mas torna as moléculas que o contêm mais densas do que as moléculas que contêm o isótopo comum de azoto (14N).

E aqui são demonstradas as fases da experiência

Resultados:

Esta experiência prova, sem dúvida, o modelo da replicação Semiconservativa.

Conclusão: A replicação Semiconservativa é a que realmente ocorre na replicação do DNA.

Replicação do DNA

A descoberta da estrutura do DNA foi um passo bastante decisivo no estudo da hereditariedade.

Quando James Watson e Francis Crick propuseram o modelo de dupla hélice para o DNA, estes sugeriram, juntamente com este modelo, uma possível forma desta molécula se replicar. A estrutura molecular do DNA e o respectivo modo de replicação estão relacionados entre si.

Segundo Watson e Crick, a complementaridade das bases do DNA permitiria que este se duplicasse através do processo de replicação semiconservativa.

Replicação Semiconservativa- Cada uma das cadeias formadas é uma réplica de uma das cadeias originais, logo, cada uma das novas moléculas de DNA seria formada por uma cadeia antiga e uma nova.

Três anos depois da publicação do trabalho de James Watson e Francis Crick, um investigador chamado Arthur Kornberg demonstrou que há a possibilidade da replicação da molécula de DNA em laboratório.

Para isso, bastava ter uma enzima (DNA Polimerase) e os quatro tipos de nucleótidos, além da molécula de DNA parental, claro.

Este investigador recebeu críticas de outros investigadores, que defendiam que a molécula de DNA apresentava dimensões demasiado elevadas para que o desenrolamento da hélice ocorresse de forma eficaz.

Foram assim sugeridos mais dois modelos, que tentavam explicar o mecanismo da replicação, através da complementaridade de bases do DNA. Os modelos seriam então a replicação conservativa e a replicação dispersiva.

Replicação Conservativa- A molécula de DNA mantém a sua integridade, servindo apenas de molde à formação da molécula-filha, que seria formada por duas novas cadeias de nucleótidos.

Replicação Dispersiva- A molécula de DNA inicial daria às moléculas-filhas porções da sua composição, e por regiões sintetizadas de novo, a partir dos nucleótidos existentes na célula.

Como já se sabe, o modelo de replicação utilizado na replicação do DNA é a replicação Semiconservativa.

Aqui ficam uns vídeos informativos

O ADN- Continuação

Tudo começou com a apresentação da famosa imagem de difracção dos raios X através de DNA cristalizado tirada por Rosalind Franklin, contando com o trabalho de Maurice Wilkins, mostrando a espessura de uma molécula de DNA (2 nm), o dobro da espessura de uma cadeia polinucleotídica (1 nm).

Em Abril de 1953, James Watson e Francis Crick apresentaram o modelo de dupla hélice para o DNA.

Segundo o modelo da dupla hélice, a molécula de DNA é composta por duas cadeias polinucleotídicas, em que há complementariedade de bases (Adenina=Timina/Citosina=Guanina), que à extremidade 3' livre de uma cadeia corresponde à extremidade 5' livre da outra, designando-se por isso antiparalelas. Tem a forma de uma espécie de escada em espiral.

A estrutura do DNA é universal no mundo livre.

A molécula de DNA é constituída pelos chamados genes, segmentos de DNA com uma sequência nucleotídica própria, contendo determinada informação. O número de nucleótidos e a sequência dos mesmos difere de gene para gene.

A formação das sequências no DNA tem uma grande variedade, embora só existam quatro nucleótidos diferentes.

A totalidade de DNA existente no interior de cada célula constitui o Genoma.

Cada molécula de cromatina possui uma molécula de DNA. A cromatina é importante na formação de novas células.

Aqui fica um vídeo com estas e mais informações sobre o DNA

Informação Genética: O ADN ou as proteínas?

Alfred Hershey e Marta Chase realizaram uma experiência, utilizando vírus designados bacteriófagos, que infectam bactérias. O vírus é um ser acelular.

Nesta altura, os biólogos assumiam que as proteínas possuíam a informação genética e não o DNA.

Antes de iniciarem as suas experiências, estes tiveram em conta o facto dos vírus não penetrarem as células, pois a cápsula fica no exterior; as proteínas presentes na cápsula do vírus não têm fósforo (P) mas têm enxofre (S) e o DNA apresenta fósforo (P) na sua composição mas não apresenta enxofre (S).

Na experiência em si, foram isolados dois lotes de bacteriófagos (vírus), que foram marcados radioactivamente.

No primeiro lote, marcaram o enxofre das proteínas (35S) e no segundo lote, marcaram o fósforo do DNA (35P).




Alfred Hershey e Marta Chase marcaram as proteínas e o DNA do vírus radioactivamente, sabendo assim o trajecto de cada uma delas (proteínas e DNA) no interior da célula.
Como se observa nas figuras, o DNA viral penetra nas bactérias e não as proteínas.

Conclusão: O DNA é que contém a informação necessária à formação de novos vírus, reforçando-se a ideia que o DNA é o suporte da informação genética e não as proteínas.

Oswald Avery e o DNA

A pesquisa de Oswald Avery centrou-se na bactéria Diplococcus Pneumoniae, a bactéria que provoca a pneumonia.

Avery e a sua equipa de investigadores obtiveram uma mistura de bactérias de estirpe R vivas com bactérias de estirpe S mortas pelo calor.

Como sabemos das experiências de Frederick Grifith, essa mistura resultaria em bactérias de estirpe S vivas.

Avery tratou duas misturas de bactérias de estirpe R vivas com bactérias de estirpe S mortas, uma com uma protease, que degrada as proteínas; e a outra com uma DNAase, que degrada o DNA.

Na primeira mistura, com as proteínas degradadas, o rato morre.

Na segunda mistura, com o ADN degradado, o rato vive.

Conclusão: As bactérias de estirpe R tornam-se bactérias de estirpe S devido à existência do DNA.