S.T.C.
ADN
Tomé
ADN S.T.C.
Introdução ao ADN:
ADN significa ácido desoxirribonucleico ou ADN, em inglês deoxyribonucleic acid. Este
composto orgânico, contem todas as instruções genéticas que coordenam o desenvolvimento
e funcionamento. Todos os seres vivos têm ADN, desde os vírus que nos infectam até às
batatas e o peixe que comemos. Os segmentos de ADN que contêm a informação genética são
denominados genes. O restante da sequência de ADN tem importância estrutural ou está
envolvido na regulação do uso da informação genética.
Todas as células no nosso
corpo contêm o mesmo código
genético. O diâmetro médio do
núcleo de uma célula é de
0.005mm (5000 vezes mais
pequeno que a cabeça de um
alfinete) e cada célula tem cerca de
2 metros de ADN. Este ADN todo só
cabe no núcleo porque está muito
enrolado e compactado, nos
cromossomas. O ADN de cada um
de nós chegaria ao Sol e regressaria
à Terra 500 vezes. Para se observar
células utiliza-se um microscópio
óptico.
Marcos importantes na História da descoberta do ADN:
A teoria de Darwin sobre a selecção natural foi
satisfatória durante algum tempo, mas logo se chocou
contra um obstáculo sério. Segundo as observações de
Darwin, as características pessoais são passadas dos pais
para sua prole em medidas iguais: dessa maneira, uma mãe
inteligente e um pai estúpido produziriam filhos de
inteligência mediana. Isso colocou problemas para a sua
teoria da selecção natural.
Pois que um indivíduo “superior” aparecesse numa
espécie, essa característica de superioridade seria
gradualmente diluída através da reprodução. Em resposta
modificou sua teoria, incorporando a proposição de Lamark de que a forma de criação, assim
como na Natureza, deve se seguir pelo desenvolvimento individual.
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Trabalho elaborado por Tomé, 27 de Setembro 2010
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Darwin, entretanto, havia suposto que as mudanças evolucionárias aconteceriam
gradualmente; essa hipótese logo foi provada falsa. William Bateson, na Inglaterra, e Hugo de
Vries, na Holanda, descobriram que as espécies parecem evoluir em passos bruscos e
descontínuos, chamados por de Vries, em 1900 chamados de "mutações".
No mesmo ano, Vries deparou-se com
alguns artigos publicados pelo monge austríaco
Gregor Mendel (1822-1884). Embora esse
trabalho tivesse sido ignorado durante a sua vida.
Mendel, trabalhou apenas com simples pés de
ervilhase levou a cabo a descoberta das leis da
hereditariedade que revolucionariam a biologia e
traçariam as bases da genética. Por sete anos, de
1856 a 1863, Mendel cruzou e produziu híbridos
de plantas com características distintas - plantas
altas com plantas anãs, ervilhas amarelas com
ervilhas
verdes
e
assim
por
diante.
Mendel observou com surpresa que tais características não são diluídas nem resultam
a meio-termo, mas se mantêm distintas; o rebento híbrido de uma planta alta e de uma planta
anã era sempre alto e não de tamanho médio. Outro exemplo era ervilhas amarelas cruzadas
com ervilhas verdes produziam ervilhas amarelas, em vez de ervilhas verde-amareladas.
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Mas Mendel não estudou todo isto do ponto de vista químico. Em 1910 justificou-se
que os seus factores partiam dos cromossomas e que nos cromossomas se encontrava a
informação chave, o ADN. Em 1940 confirma-se que a molécula hereditária é o ADN.
Uma estrutura de ferro e madeira em hélice dupla, foi a forma que os biólogos James
Watson e Francis Crick encontraram para demonstrar como é a forma da molécula de ADN. No
dia 25 de abril de 1953, publicaram na revista científica Nature o artigo histórico em que
descreviam a estrutura. A descrição é considerada um dos grandes marcos da biologia no
século 20 que contribuiu para o desenvolvimento de uma nova área de pesquisa que então
nascia, a biologia molecular. Pelo modelo proposto por Watson e Crick, a molécula é
constituída por duas cadeias paralelas de nucleotídeos unidos em sequência, dispostas no
espaço helicoidal, ou seja, giram sobre seu próprio eixo. O modelo passou a permitir também
entender como ocorrem as mutações celulares, como a molécula se replica e a própria
linearidade da codificação da mensagem genética, ajudou a medicina a compreender o
comportamento por exemplo dos cancros.
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Trabalho elaborado por Tomé, 27 de Setembro 2010
ADN S.T.C.
Do ADN ao Genoma Humano
Retrospectiva aos primeiros 50 Anos de Biotecnologia
Cronologia Evento/Descoberta
1943
O ADN pode passar o carácter hereditário de uma a outra bactéria.
1948/50
Os Genes têm o papel de especificar as informações para criar as proteínas.
1951
1ªs. Imagens em Raios X de um cristal de ADN.
1953
Estrutura do ADN (dupla hélice, com quatro bases químicas: Adenina, Citosina,
Guanina e Tiamina) por Watson e Crick, valeu o Prêmio Nobel.
1960
Foi encontrado o ARN mensageiro que transfere a informação para a proteína.
1966
Decifrada a linguagem do código genético. A leitura do ADN baseia-se em
grupos de três letras daquelas letras (A, C, G, T), o códon.
1970
A enzima que corta o ADN. É sintetizado quimicamente o 1º Gene.
1972
Produzida a 1ª. Molécula de ADN recombinado (passo para experimentos entre
organismos diferentes), por Paul Berg.
1978
A empresa Genentech produz insulina humana recombinada a partir de
bactérias.
1982
Surge 1º animal transgénico, com genes que aumentam o tamanho do
camundongo.
1983
Criada técnica que permite trabalhar sequencialmente o ADN, por Mullis.
1984
Foram inseridos genes de uma cabra em uma ovelha, por pesquisadores
ingleses.
1986
Genes de vaga-lume são enxertados em folhas de tabaco, folhas brilham.
1989
Identificado e clonado o 1º Gene, no cromossoma 7, responsável por doença
hereditária (fibrose cística).
1990
Começa o projecto Genoma Humano, para identificar todos os 100 mil genes
humanos e os 3 bilhões de bases químicas que os constituem.
1993
Um gene produtor de plástico biodegradável é enxertado em um pé de
mostarda. A planta transformou-se numa fábrica de plástico (a Monsanto
deverá lança o produto em 2003).
1997
Anunciada a ovelha Dolly, em Edinburg, pelo Instituto Rosslin. O núcleo de uma
célula adulta de uma ovelha é inserido em um óvulo e o embrião se
desenvolve.
1997
O Brasil inicia o seu primeiro projecto de genoma, o de Xylella. Criadores da
Dolly clonam 2 carneiros, que serão usados como "reservatórios" de proteínas.
1999
Concluído o genoma da mosca da fruta (drosófila).
2000
Anunciado o mapeamento do genoma humano.
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Estrutura do ADN
O ácido desoxirribonucleico é um polímero, em que os seus monómeros são os
nucleótidos. Cada um destes nucleótidos é constituído por três componentes: um grupo
fosfato, uma pentose e uma base azotada (adenina, timina, citosina ou guanina).
Como se pode
observar nesta figura,
os
carbonos
da
desoxirribose estão
numerados por 1’, 2’,
3’, 4’, 5’ e 6’. O grupo
fosfato está ligado à
pentose através do
carbono 5’, e a base
azotada através do
carbono 1’. Cada
novo nucleótido ligase pelo grupo fosfato
ao carbono 3’ da
pentose do último
nucleótido da cadeia,
repetindo-se
o
processo na direcção
5’ → 3’. Deste modo,
ao último nucleótido
que tem o carbono 3’
com o grupo OH livre,
pode ligar-se um novo
nucleótido pelo grupo
fosfato. Desta forma
constituem-se cadeias
de nucleótidos ou
cadeias
polinucleotídicas.
Estas cadeias iniciamse sempre por um
grupo fosfato, terminando numa desoxirribose. A molécula de DNA, de acordo com o modelo
proposto por Watson e Crick, é constituída por duas cadeias de nucleótidos antiparalelas, ou
seja, com sentidos de crescimento inversos e dispostas em forma de hélice. Esta dupla hélice
mantem-se unida devido à complementaridade das bases azotadas, que se ligam através de
pontes de hidrogénio. A adenina liga com a timina através de duas pontes de hidrogénio, e a
citosina liga com a guanina através de três pontes de hidrogénio.Estas moléculas diferem pelo
número de nucleótidos das cadeias e pela sequência de pares de bases azotadas.
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Trabalho elaborado por Tomé, 27 de Setembro 2010