OCUPAÇÃO ANTRÓPICA E PROBLEMAS DE ORDENAMENTO

MESELSON E STAHL (semiconservativa)

• Quando as bactérias Escherichia coli vivem num meio de cultura normal (com 14N), o seu DNA, depois de extraído e centrifugado, deposita-se mais próximo da superfície do que do fundo do tubo da centrífuga;

• Meselson e Stahl cultivaram Escherichia coli num meio de cultura contendo um isótopo pesado de azoto (15N);

• As bactérias produziram bases azotadas contendo 15N, que ficaram integradas no seu DNA;

• O DNA, depois de extraído, foi centrifugado, verificando-se que era mais denso do que o DNA de bactérias que cresciam em azoto normal (14N), depositando-se próximo do fundo do tubo da centrífuga;

• Depois de várias gerações num meio de cultura com 15N, as bactérias foram transferidas para um meio de cultura com 14N, isto é, um meio normal;

• As bactérias (geração 0 - G0) dividiram-se nesse meio e o processo foi interrompido:

(A) ao fim de 20 minutos (1ª geração - G1) - todas as bactérias G1 apresentavam um DNA de densidade intermédia (entre o DNA só com 15N e o DNA só com14N) 14N15N;

(B) ao fim de 40 minutos (2ª geração - G2) - 50% das bactérias G2 apresentavam um DNA de densidade intermédia (14N15N) e os outros 50% apresentavam um DNA de densidade normal 14N.

As bactérias cultivadas com 15N incorporam esse azoto nos seus nucleótidos, formando um DNA com maior densidade, que se deposita mais próximo do fundo do tubo sujeito a centrifugação. Quando as bactérias são transferidas para um meio de cultura com 14N, utilizam esse azoto para produzirem novas cadeias de DNA.

Assim, na 1ª geração, cada molécula de DNA apresenta uma cadeia de nucleótidos com 15N (que provinha da geração parental) e outra com 14N (formada com nucleótidos que incorporaram o azoto presente no meio). Desta forma, as moléculas de DNA apresentam uma densidade intermédia entre DNA com 15N e DNA com 14N.

REPLICAÇÃO DO DNA - hipóteses

O processo de replicação do DNA assegura tanto a produção de células geneticamente idênticas como a passagem da informação genética ao longo das gerações, em todos os organismos.

• HIPÓTESE SEMICONSERVATIVA: cada uma das cadeias serviria de molde para uma nova cadeia e, consequentemente, cada uma das novas moléculas seria formada por uma cadeia antiga e uma cadeia nova.

• HIPÓTESE CONSERVATIVA: admitia que a molécula de DNA progenitora se mantinha na íntegra, servindo apenas de molde para a formação da molécula filha, a qual seria formada por duas novas cadeias de nucleótidos.


• HIPÓTESE DISPERSA: admitia que cada molécula-filha seria formada por porções da molécula inicial e por regiões sintetizadas de novo.

ALFRED HERSHEY E MARTA CHASE (1953)

Alfred Hershey e Marta Chase utilizaram bacteriófagos - vírus que infectam bactérias. Antes de iniciarem as suas experiências, estes investigadores consideraram que as proteínas da cápsula do vírus não têm fósforo (P), mas apresentam enxofre (S) e que o DNA apresenta na sua constituição fósforo (P), mas não enxofre (S). Isolaram, então, dois lotes de bacteriófagos, que marcaram radioactivamente: num dos lotes marcaram só o enxofre das proteínas (35S) e no outro somente o fósforo do DNA (32P), isto para seguirem o seu trajecto no decurso da experiência.Como apenas o DNA viral penetra nas bactérias, e não as proteínas, pode concluir-se que é o DNA que contém a informação necessária para a produção de novos vírus, reforçando-se a ideia de que o DNA seria o suporte da informação genética, e não as proteínas.

OSWALD AVERY (1944)

O problema deixado na experiência de Griffith era saber qual parte da célula que continha a informação genética que permitia a transformação das bactérias Tipo R em Tipo S.

OSWALD AVERY VIRIA A PROVAR QUE ERA O DNA QUE CONTINHA A INFORMAÇÃO GENÉTICA!

A experiência foi realizada em 1944, e teve como objectivo avaliar qual a molécula presente em amostras de bactérias patogénicas era responsável pela transformação de bactérias não patogénicas em patogénicas.

Desta vez ao contrário de Griffith substituíram as células mortas pelo calor por uma amostra de bactérias lisas (incapaz, por si só, de provocar a doença) e trataram essa amostra com diferentes enzimas, cada uma capaz de destruir um tipo específico de macromolécula.

A experiência revelou que essa amostra mantinha sua capacidade transformante quando tratada com enzimas que degradam proteína ou RNA (Protease), mas perdia essa capacidade quando tratada com enzimas que degradam DNA (DNase).

GRIFFITH (1928)

Os primeiros trabalhos à importância do DNA foram realizados por GRIFFITH, utilizando Pneumonocos, bactéria que causa a Pneumonia. Este concluíu então que existem dois tipos de bactérias:

• Tipo S (patogénica), possui uma cápsula que lhe confere um aspecto liso (smooth) e resistência à fagocitose. Quando se reproduzem originam bactérias do tipo S;

• Tipo R (não patogénica), não possui cápsula tendo por isso um aspecto rugoso (rough) e são destruídas por fagocitose. Quando se reproduzem originam bactérias do tipo R.

A - Introduziram-se as bactérias tipo S nos ratos. Morreram de pneumonia;
B - Introduziram-se as bactérias tipo R nos ratos. Mantêm-se saudáveis;
C - Introduziram-se bactérias tipo S mortas nos ratos. Mantêm-se saudáveis;
D - Introduziram-se bactérias tipo S mortas e bactérias tipo R nos ratos. Morreram de pneumonia. (No sangue dos ratos do quarto grupo, apresentava bactérias Tipo S vivas)

MAS COMO SERIA POSSÍVEL EXISTIREM BACTÉRIAS DO TIPO S VIVAS, NO SANGUE DO RATO?!

Griffith conclui que alguma parte da célula Tipo S morta contaminou as células Tipo R. Restava saber qual parte da célula tinha transferido a informação genética que infectou as bactérias não patogénicas.

ÁCIDOS NUCLÉICOS

Há 2 tipos de ÁCIDOS NUCLÉICOS: DNA = ácido desoxirribonucleico, e RNA = ácido ribonucleico (RNAm, RNAt e RNAr).

• A unidade estrutural é o NUCLEÓTIDO, formando cadeias nucleotídicas;
• Contém a informação genética;
• A quantidade na célula de DNA é CONSTANTE, enquanto que a de RNA é VARIÁVEL com a actividade celular;
• Intervêm na síntese de proteínas;
• São constituídos por um GRUPO FOSFATO, PENTOSES e uma BASE AZOTADA [Anel simples: CITOSINA, URACILO (exclusivo do RNA), TIMINA (exclusivo do DNA); Anel Duplo: ADENINA e GUANINA];
• Os nucleótidos unem-se essencialmente por reacções de CONDENSAÇÃO;
• É o suporte universal da informação hereditária;
• É o controle da actividade celular.

ESTRURA: DNA (duas cadeias polinucleotídicas, enroladas em hélice), RNA (em regra, uma cadeia polinucleotídica simples)