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Terça-feira, 27 de Janeiro de 2009

ADN: a sua história e estrutura

 

 

 

O ADN

 

O ADN foi isolado, pela primeira vez, pelo físico suíço Friedrich Miescher que, em 1869, descobriu uma substância no pus de ligaduras descartadas. Como residia no núcleo da célula chamou-lhe nucleína.

Em 1919 Phoebus Levene identificou a base, o açúcar e o fosfato no nucleótido. Levene sugeriu que o ADN era composto por uma cadeia de nucleótidos ligados pelos grupos de fosfatos, mas pensava que a cadeia era curta e que as bases se repetiam numa dada ordem.

Em 1937 William Astbury produziu os primeiros padrões de difracção de raios-X, que mostrou que o ADN tinha uma estrutura regular.

Em 1928 Frederick Griffith descobriu que certas características da forma virulenta de Streptococcus pneumoniae podiam ser transferidas para a forma não-virulenta misturando bactérias do primeiro tipo mortas com as do segundo tipo vivas.

Este sistema sugeria que o AND continha informação genética quando Oswald Avera, juntamente com os seus colegas Colin McLeod e Maclyn McCarty, identificou o ADN como sendo o “princípio transformante” em 1943.

O papel do ADN na hereditariedade foi confirmado em 1952, quando Alfred Hershey e Martha Chase mostraram que este era o material genético do Bacteriófago T2, com a experiência Hershey-Chase. Na primeira parte desta experiência marcaram o seu ADN com Fósforo-32 radioactivo e deixaram-no infectar bactérias E. Coli. Com isto verificaram que o seu ADN se movia para a bactéria. A segunda parte da experiência era semelhante à primeira, marcaram os próprios bacteriófagos com Enxofre-35 radioactivo em vez de ser o seu ADN. Com isto verificaram que apenas o ADN era transmitido para a bactéria, sendo portanto o seu material genético.

Em 1953, baseando-se em imagens de difracções de raios-X criadas por Rosalind Franklin e no facto de que as bases azotadas se emparelhavam, James D. Watson e Francis Crick sugeriram aquilo que é agora aceite como sendo a extrutura do ADN na revista Nature. Na mesma edição da Nature foram publicadas provas experimentais deste modelo em cinco artigos. Destes, o artigo de Franklin e Raymond Gosling foi a primeira publicação de dados de difracções de raios-X que suportava o modelo de Watson e Crick, para além do artigo sobre a estrutura do ADN por M  aurice Wilkins e os seus colegas. Em 1962, após a morte de Franklin, Watson, Crick e Wilkins receberam em conjunto o Prémio Nobel de Fisiologia ou Medicina. No entanto, ainda há debates relativamente a quem deveria receber crédito pela descoberta.

Numa apresentação influencial em 1957, Crick anunciou o “Dogma Central” da biologia molecular, que afirmava que a informação se transmite no sentido DNA-RNA-proteínas, e articulou a “adaptor hypothesis” . A confirmação final do mecanismo de replicação (implícito na estrutura de dupla hélice) foi conseguida em 1958 na experiência de Meselson-Stahl. Outros trabalhos de Crick e dos seus colegas mostraram que o código genético se baseava em tripletos de bases azotadas, chamados codões, permitindo a Har Gobind Khorana, Robert W. Holley e Marshall Warren Nirenberg decifrar o código genético. Estas descobertas representam o nascimento da biologia molecular.

 

Propriedades do ADN

Estrutura

Cada cadeia de ADN é composta por nucleótidos, que são por sua vez compostos por: grupos fosfato, pentoses e bases azotadas. O grupo fosfato liga-se a uma pentose, que por sua vez se liga a uma base azotada e ao fosfato do nucleótido seguinte, através de ligações covalentes do tipo fosfodiéster, que ligam um gupo fosfato aos carbonos 3’ e 5’ das pentoses. Cada cadeia de ADN tem uma ponta 3’ e uma ponta 5’. Já as bases azotadas são aquilo que codifica a informação genética, podendo ser de quatro tipos: Adenina, Guanina, Citosina e Timina.

As bases azotadas unem-se duas a duas (a adenina com a timina e a citosina com a guanina), levando as cadeias se enrolem uma na outra, formando uma dupla hélice. Como à ponta 3’ de uma cadeia corresponde a ponta 5’ da sua correspondente diz-se que as cadeias são antiparalelas.

Replicação Semi-Conservativa

Uma enzima denominada DNA polimerase liga-se à cadeia de DNA e desliza sobre ela, quebrando as ligações entre as bases azotadas, dando origem a duas cadeias independentes. Após esta separação uma outra enzima, chamada DNA ligase, vai unir nucleótidos às bases respectivas nas cadeias, dando origem a duas cadeias de ADN idênticas à cadeia mãe. Esta replicação denomina-se semi-conservativa pois metade da cadeia mãe vai para cada molécula filha, não servindo apenas de molde.

 

publicado por geneticareaprojeto às 21:37
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