março 21, 2009

DNA

Frente de Genética Molecular do Fadul:
  • Histórico do DNA
Segue abaixo uma lista com as principais descobertas sobre o DNA, seus autores e o ano:

  1. 1865 – Gregor Mendel: através de experimentos de cruzamentos entre ervilhas, concluiu que as características do indivíduo são definidas por meio da combinação de informações passadas de geração em geração (hereditariedade).

  2. 1871 – Friedrich Miescher: analisando células de pus, encontrou uma nova substância que diferia das proteínas e era encontrada em no núcleo de diversos tipos celulares. Chamou essa nova substância de nucleína (não foi dado muito crédito à sua descoberta na época).

  3. 1877 – Albrecht Kossel: examinando a degradação de nucleínas, descobriu 4 bases nitrogenadas: adenina, guanina, timina e citosina. Seu grupo de estudo, anos mais tarde, descobriu a pentose (açúcar com 5 carbonos) como componente do ácido nucléico.

  4. 1889 – Richard Altmann: comprovou a existência da nucleína de Miescher e sugeriu a troca do nome para ácido nucléico (caráter ácido).

  5. 1909 – Phoebis Levine e Walter Jacobs: determinaram a organização da pentose, das bases nitrogenadas e dos fosfatos no ácido nucléico. A cada grupo FOSFATO-PENTOSE-BASE eles deram o nome de nucleotídeo (componente fundamental do Ác. Nucléico). Alguns anos depois, o grupo de estudos de Levine conseguiu diferenciar dois tipos de pentose presentes no ácido nucléico: a ribose (presente no RNA: ácido ribonucléico) e a desoxirribose (presente no DNA: ácido desoxirribonucléico).

  6. 1928 – Frederick Griffith: fez experimentos implantando bactérias em ratos (bactérias com cápsula e sem cápsula) e concluiu com os resultados que as informações genéticas estariam numa molécula específica diferente das proteínas (no experimento ele ferveu as culturas com bactérias – proteínas são desnaturadas nesse processo, logo não poderiam atuar nos resultados).

  7. 1944 – Oswald Avery, Maclyn McCarty e Colin Macleod: relacionaram o DNA com as informações genéticas. Suas conclusões não foram bem vistas, já que as proteínas ainda eram aceitas como detentoras do material genético.

  8. 1952 – Alfred (Chocolate) Hershey e Martha Chase: conseguiram provar, a partir de um experimento (contaminaram um tipo de bactéria com um tipo viral e marcarão, com radiação, as proteínas e o DNA do vírus), que o DNA, e não as proteínas, continha o material genético (apenas o DNA aparecia marcado com radiação na prole das bactérias).
  9. 1953 – James Watson e Francis Crick – através da difração de raios-x da molécula de DNA, conseguiram descrever sua estrutura física de dupla hélice.

  10. 1955 – Joe Hin Tjio – definiu o número exato de cromossomos na espécie humana (46).

  11. 1957 – Crick e Gamov – estabeleceram o Dogma Central de Biologia Molecular (ver resumo de citologia).

  12. 1961 – Brenner, Jacob e Meselson – demonstraram a transcrição do RNA mensageiro (ver resumo de citologia).

  13. 1966 – Nirenberg, Khorana e Ochoa - definiram como ocorre a síntese de proteínas na tradução (ver resumo de citologia).

  • Estrutura do DNA

O componente básico ou fundamental do ácido nucléico é o nucleotídeo, como proposto por Levine e Jacobs, que por sua vez é composto por um fosfato, uma pentose (no caso do DNA, a desoxirribose) e uma base nitrogenada. As bases nitrogenadas podem ser:

  1. Púricas (constituídas de 2 cadeias carbônicas fechadas): Adenina e Guanina. Macete: PURa ÁGUA! (PÚRicas, Adenina, GUAnina).

  2. Pirimídicas (1 cadeia carbônica fechada, apenas): Citosina, Timina (presente apenas do DNA) e Uracila (presente apenas no RNA). Macete: PICITIU! (PIrimídicas, CItosina, TImina e Uracila).
De acordo com a relação de Chargaff (Edwin Chargaff - não é Sargaço, Taveira!), temos que a quantidade de Guanina (G) é a mesma de Citosina (C) e a de Adenina (A) é a mesma de Timina (T). Isso se dá porque G e C se ligam e A e T também, por pontes de hidrogênio, unindo as duas fitas de nucleotídeos. Macete: Agnaldo Timóteo (A com T) e Gal Costa (G com C). A quantidade de ligações de hidrogênio entre as bases é: 3 entre G e C e 2 entre A e T.

Definição da estrutura do DNA, de acordo com Watson e Crick: duas cadeias antiparalelas (sentido inverso) de nucleotídeos ligadas por ligações (“pontes”) de hidrogênio. As ligações de Hidrogênio são muito fortes, torcendo as fitas, dando um formato helicoidal ao DNA (“dupla-hélice”).

A Pentose:

  1. Carbono 1: liga-se à base nitrogenada (à direita).

  2. Carbono 2: carbono que determina a diferenciação da desoxirribose com a ribose (na ribose, é ligado a uma hidroxila - OH).

  3. Carbono 3: liga-se ao fosfato do próximo nucleotídeo. Também chamado de 3’OH quando se encontra na extremidade da fita ("para baixo").

  4. Carbono 4: estrutural, sem função específica.

  5. Carbono 5: liga-se ao fosfato do próprio nucleotídeo. Também chamado de 5’PO4 quando se encontra na extremidade da fita ("para cima").

As ligações entre o fosfato e os carbonos 3’ (de outro nucleotídeo) e 5’ (do próprio nucleotídeo) são chamadas de ligações fosfodiéster.







  • Duplicação do DNA
Processo que forma, a partir de uma dupla-fita molde, duas novas moléculas de DNA. As fases são as seguintes:
  1. A enzima Helicase começa quebrando as ligações de Hidrogênio entre as fitas “molde”.

  2. A enzima RNA Primase faz marcações em pontos de extremidades 3’OH para o início da duplicação. Os pedaços de RNA que marcam os pontos são chamados de PRIMERS.

  3. A enzima Polimerase III (POL III) começa a produção de fitas complementares à partir dos primers. A POL III lê no sentido 3’ > 5’ e produz, de maneira complementar, no sentido 5’ > 3’. Como uma das fitas é no sentido 3’ > 5’, há apenas um primer (no início) e a POL III faz uma leitura contínua. Mas a outra fita, que é no sentido 5’ > 3’ (antiparalela), precisa de vários primers para que a POL III faça a leitura de maneira descontínua (sobe até o primer, desce construindo a fita nova; sobe até o próximo primer, desce até onde tinha parado e assim por diante). Como a fita nova é contruída em partes, essas partes ganham o nome de Fragmentos de Okasaki.

  4. A enzima Polimerase I (POL I) substitui os primers (fragmentos de RNA) por pedaços de DNA.

  5. A enzima Ligase liga os fragmentos de Okasaki (produzidos pela POL III) aos pedaços de DNA produzidos pela POL I.

  6. A enzima Polimerase II (POL II) corrige os possíveis erros das recém-duplicadas células de DNA.

É isso aí, galera. Dúvidas, erros: comentem. Resumos de Chico e Lasneaux eu tento por 7 da noite de amanhã (domingo). Dei preferência ao do Fadul pois foi o mais pedido (poucos têm os slides e um grupo menor ainda anota o que ele fala).
Abraços,
Félix.

Vídeo-esquema da duplicação do DNA (Fadul mostrou na sala):
video

18 comentários:

Anônimo disse...

Tá bom o resumo, Felix Queridinho, mas, em relação aos resumos do Chico e do Lasnaux, dê preferência ao do Chico. Na verdade tanto faz...

Anônimo disse...

Parte do Lasnaux ta de boa

Anônimo disse...

alguemm sabe se no lasnaux vai cair visao?!
pq na minha sala ela n terminoiu de explicar...

Anônimo disse...

quem descobriu a pentose no ácido nucléico foi o grupo liderado por Kossel e não o de Richard Altmann.
porém não sei se Altamann fazia parte do grupo de Kossel...
estou deixando o comentário só por desencargo de conciência.

Ricardo Teixira disse...

consciência se escreve assim:
C-O-N-S-C-I-Ê-N-C-I-A.

félix disse...

ok, pra desencargo da minha C-O-N-S-C-I-Ê-N-C-I-A, já alterei a autoria da descoberta da pentose pro grupo de Kossel. Acabei fazendo confusão pois essa informação estava no slide do Altmann.

Grato,
Félix

Anônimo disse...

Félix, na animação que você postou sobre a replicação, o que vem a ser aquelas bolinhas laranjas mostradas no inicio do processo, que ele chama de "Single-stranded DNA binding proteins"?

Abraçao, Pedrao

félix disse...

Pedrão, aquelas são proteínas que se ligam à fita separada de DNA para que ela não se desfaça no núcleo até que a Polimerase III faça a fita complementar e, simultaneamente, degrade essas proteínas.
Tradução literal: proteínas ligantes da fita-única de DNA.
Mas não acho que ele vá cobrar, ele apenas mostrou porque estava no vídeo.

Abraços,

Félix.

Anônimo disse...

félix
Sexo: Masculino
Signo astrológico: Virgem


HAHAHAHAHA.

Fredão disse...

acho que esse pedrao é meio viadinho

Anônimo disse...

A música do vídeo da duplicação é louca demais, tem o nome da música ae?

félix disse...

hsuahsuahs. infelizmente não.
louca? é a melhor que já ouvi em vídeos de replicação
(por sorte é a única)

Fábio disse...

Po,Pra que chamar o cara de viadinho?
Vamo ficar na paz...

Anônimo disse...

hahahaha
fabio nao perde a oportunidade de pacificar... =D

Anônimo disse...

esse Fábio é um tolo

Anônimo disse...

fábio, o apaziguador

Anônimo disse...

Ele nao é tolo ele é um máximo,figura cativante.

félix disse...

podem até me ofender.
mas chamar o fábio de tolo é o cúmulo, né?!