Segunda-feira, 29 de Setembro de 2008

Replicação do DNA

O DNA, sendo suporte da informação genética, necessita de se auto-reproduzir, fazendo cópias dessa informação, de modo a transmiti-la de geração em geração.

Para explicar a replicação do DNA existem três modelos:

 

- Hipótese conservativa: a molécula de DNA progenitora mantém-se íntegra, servindo apenas de molde para a formação da molécula-filha, a qual seria formada por duas novas cadeias.

 

- Hipótese dispersiva: cada molécula-filha é formada por porções da molécula inicial e por regiões sintetizadas de novo, a partir dos nucleótidos presentes na célula.

 

- Hipótese semiconservativa: cada uma das cadeias serve de molde para uma nova cadeia e, consequentemente, cada uma das novas moléculas de DNA é formada por uma cadeia antiga e uma cadeia nova.

 

Apenas a hipótese semiconservativa é a aceite, pois foi a única provada através de experiências. Então passo a explicar neste post as experiências efectuadas em 1958 por Meselson e Stahl em que provaram este mecanismo de replicação de DNA:

 

Experiência A

1. Cultivaram bactérias (Escherichia coli) em meios de cultura diferentes: um contendo um isótopo pesado de azoto (15N) e outro contendo azoto normal (14N);

2. Extraíram o DNA das bactérias presentes em cada um dos meios de cultura e procederam à sua centrifugação;

3. Verificaram que as cadeias de DNA das bactérias cultivadas no meio contendo 15N eram mais densas do que as cadeias de DNA das bactérias que cresceram no meio com azoto normal.

 

Experiência B

1. Cultivaram a bactéria num meio de cultura com 15N;

2. Após várias gerações de bactérias se terem desenvolvido no meio com azoto pesado, foram transferidas para um meio de cultura com azoto normal (14N). Imediatamente após a transferência, foi retirada uma amostra de onde se extraiu o DNA que foi sujeito a centrifugação (Geração O). Esta geração depositou-se no fundo do tubo de ensaio, dado que apenas possuem azoto denso (15N);

3. Ao fim de 20 minutos (tempo suficiente para que as bactérias se dividam e formem uma nova geração, Geração 1), foi retirada uma amostra, extraído o DNA e centrifugado. Esta geração assumiu uma posição intermédia no tubo de ensaio, dado que cada molécula de DNA apresenta uma cadeia de nucleótidos com 15N(que provinha da geração O) e outra com 14N (formada com nucleótidos que incorporaram o azoto presente no meio).

4. Ao fim de 40 minutos, foi retirada uma nova amostra (Geração 2) que foi sujeita ao procedimento anterior. Nesta geração, 50% das moléculas depositaram-se na zona intermédia do tubo (as duas moléculas de DNA apresenta uma cadeia de nucleótidos com 15N e outra com 14N) e os outros 50% depositaram-se na parte de cima do tubo de ensaio (as duas cadeias polinucleótidicas possuíam apenas nos seus nucleótidos azoto normal).

 

 

 

 

Aqui está um link de um site em que se explica (em inglês) esta experiência:

http://highered.mcgraw-hill.com/olc/dl/120076/bio22.swf

 

 

 

publicado por Soraia às 21:09
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Domingo, 28 de Setembro de 2008

Estrutura do DNA

           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 liga-se 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 iniciam-se 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.

 

Embora existam apenas quatro nucleótidos diferentes no DNA, cada um pode estar presente um grande número de vezes e podem existir diferentes sequências desses nucleótidos, sendo possível que cada individuo seja único, isto é, ter o seu próprio DNA.

 

 

 

 

publicado por Soraia às 20:54
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Quinta-feira, 25 de Setembro de 2008

Experiência de Hershey e Chase

 

Em 1952 estes cientistas realizaram experiências com bacteriófagos, que são vírus que infectam bactérias. Estes vírus possuem uma estrutura muito simples, sendo compostos por uma cauda e uma cápsula. Este investigadores consideraram que as proteínas da cápsula do vírus apresentam enxofre, e que o DNA que se encontra dentro da cápsula apresenta fósforo na sua constituição.
 
Tendo isto em conta, realizaram a seguinte experiência:
 
Situação A - o enxofre das proteínas dos bacteriófagos foi marcado radioactivamente e os bacteriófagos foram infectar bactérias. Observou-se que a radioactividade permanecia no exterior das células;
 
Situação B - o fósforo do DNA dos bacteriófagos foi marcado radioactivamente e os bacteriófagos foram infectar bactérias. Observou-se que a radioactividade estava no interior das células.
 
 
O bacteriófago agarrou-se à membrana bacteriana através de fibras proteicas da sua cauda e injectou para o citoplasma o DNA que se localiza na sua cabeça. Esse ácido nucleico comandou, a partir do citoplasma bacteriano, a produção de mais vírus. A parte proteica do vírus nunca penetrou na bactéria.
 
            Assim pode-se concluir que o DNA é o responsável pela informação que conduz á formação de novos vírus. Estes novos vírus adquirem cápsula, pois são utilizados os aminoácidos que a bactéria possui.
publicado por Soraia às 18:46
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Domingo, 21 de Setembro de 2008

Extracção de ADN

 

Na primeira aula experimental deste novo ano lectivo (dia 19), cada grupo escolheu um elemento dos seguintes para extrair o seu ADN: banana, cebola, fígado e quivi. O meu grupo escolheu o quivi, daí querer apresentar neste post um vídeo a demonstrar a experiência que realizamos. Este vídeo apresenta algumas etapas diferentes, mas o resultado é o mesmo a que chegamos.
 

 

publicado por Soraia às 14:52
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Sábado, 20 de Setembro de 2008

Experiências de Griffith e Avery

 

Na aula de quarta-feira (dia 17) abordamos as experiências de Griffith e de Avery.
Estas experiências foram bastantes importantes, pois vieram mostrar que o ADN era responsável pelo armazenamento da informação genética.
 
 
Experiência de Frederick Griffith
 
Frederick Griffith trabalhava com bactérias da espécie Diplococcus pneumoniae, as quais provocavam pneumonia em mamíferos. Griffith verificou que esta bactéria apresentava duas formas:Tipo R, desprovidas de cápsula e com aspecto rugoso;
Tipo S, envolvidas por uma cápsula de polissacarídeos que lhes confere um aspecto liso.
 
Griffith procedeu, então, da seguinte forma:
 
 
Situação A – bactérias da forma S foram injectadas em ratos. Os ratos morrem de pneumonia;
Situação B – bactérias da forma R são injectadas em ratos. Os ratos sobrevivem saudáveis pois o seu sistema imunitário destrói as bactérias;
Situação C – bactérias da forma S mortas pelo calor são injectadas em ratos. Os ratos sobrevivem saudáveis pois não existe agente infeccioso;
Situação D – uma mistura de bactérias da forma S mortas pelo calor e bactérias da forma R vivas é injectada em ratos. Os ratos morrem. Ao analisar o sangue dos ratos mortos nesta experiência, Griffith encontrou bactérias vivas do tipo S e R. A única explicação possível para esta situação seria que algo das bactérias S mortas tinha passado para as bactérias R vivas, transformando-as de forma a que conseguissem formar cápsula, tornando-se patogénicas.
 
Experiência de Avery
Em 1944, Avery cultivou bactérias lisas, matou-as pelo calor e triturou-as. Separaram-se os seus constituintes químicos (glícidos, proteínas, lípidos e ácidos nucleicos). Adicionando cada um destes constituintes, separadamente, a bactérias rugosas não patogénicas e, seguidamente, injectando-as em ratos, observou que apenas os ácidos nucleicos transformavam as bactérias rugosas em lisas patogénicas.
Estas observações permitiram concluir que estas biomoléculas eram responsáveis pela transmissão da informação genética.
 

 

 

 

 

Informação retirada de:

http://www.prof2000.pt/users/jdiogo/fich2_11bio2006.htm

http://curlygirl.no.sapo.pt/hereditariedade.htm

 

 

publicado por Soraia às 18:43
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