As 100 maiores descobertas da história - Genética

Poderão ver o filme aqui.

Objetivos:

• Introdução à unidade 5;
• Dar a conhecer e perceber a história da descoberta do DNA.

Resumo:

     Quando somos concebidos nos herdamos as caracteristicas genéticas dos nosso pais.

Leis da hereditariedade:

     George Mendel possuia uma mente naturalmente investigadora e um profundo amor pela natureza, analisou a questão da herança biológica. Os seus interesses cientiíficos incluiram pisquisas sobre pantas, meteorologia e teorias da evolução. Trabalhou num mosteiro e começou a cruzar diferentes variedades de ervilhas e observar as caracteristicas transmitidas. Percebeu que, ao cruzar uma ervilha redonda com uma enrugada, o resultado era uma ervilha redonda e não uma mistura das duas. Contudo numa segunda geração constatou que havia tanto ervilhas redondas como ervilhas enrugadas. Começou então a fazer experiências para analisar o porquê de certas características desaparecessem na primeira geração e o aparecimento delas numa segunda geração. O que observou nas suas experiências foi o fenómeno biológico que hoje conhecemos como dominancia e segregação. Pela primeira vez pôde demonstrar que os traços de gerações sucessivas eram herdados em certas proporções numéricas. Ao apreender essa ideia, Mendel realizou a primeira grande descoberta da ciência genética. Cada característica herdada é decidida por um facto que ele apelidou de fatores, dos quais uns são dominantes e outros recessivos. Os fatores de Mendel denominam-se genes e estes podem desaparecer na primeira geração mas na segunda geração podem surgir num quarto dos descendentes.

Os genes estão localizados nos cromossomas:

     Tomas Morgan – Trabalhou com a mosca da fruta. Escolheu a mosca da fruta pela principal razão da sua rapidez de reprodução. Ele queria fazer cruzamento de espécies, por isso decidiu usar a mosca da fruta. Um dia apareceu um motante no seu laboratório, uma mosca de olhos brancos e ele decidiu cruzar este macho com uma mosca fêmea de olhos vermelhos com no intuito de saber como iriam ser os seus descendentes. Duas semanas mais tarde ele descobriu que a primeira geração nasceu toda ela com moscas de olhos vermelhos. Na segunda geração umas moscas tinham olhos vermelhos e outras olhos brancos, observsndo ainda que todas as moscas de olhos brancos eram machos. Percebeu então que todas as espécies têm tipos de cromossomas, sendo que as femininas têm dois cromossomas XX e as masculinas têm dois cromossomas XY. Morgan apercebeu-se então de que os genes de olhos brancos eram devido aos machos terem apenas um cromossoma X. As suas observações foram completamente fundamentais para toda a genética, já que ele demonstrou que todos os génes estavam alinhados. Doenças como hemofilia e destrofia muscular provêm de genes defeituosos no cromossoma X tal como o cancro também pode estar ligado a esse fenómono. Devido à sua descoberta recebeu o prémio nobel de medicina de 1933.

Os genes controlam eventos bioquímicos :

      George Bidell – Encontrou evidências nas cores dos olhos dos seres vivos, que atribuiu serem reações químicas na genética. Analisou o bolor do pão, em que os poros irradiados falhavam na produção dos ingredientes naturais, como a água e o ar. Concluiu então que isto acontecia devido à ausência de uma enzima.  Graças a ele obtivemos uma compreensão fundamental do que os génes fazem.

Transfusões:

      Barbara Mcclintock – Em 1942, foi trabalhar para um laboratório em Nova Iorque. Decidiu estudar a genética do milho. Notou que a correlação existente entre a cor de um grão e a quebra que ocorria a num dos seus cromossomas. Descobriu que certos genes estavam em posições diferntes e em ocasiões diferentes. Comparou a estrutura do cromossoma da planta e do grão. O seu trabalho foi ignorado e rejeitado, mas continuou o seu trabalho em laboratório e em 1983 recebeu o prémio nóbel de medicina.

O DNA carrega um material genético:

      Alfred Hershey e Marta Chase – Estudaram os bacterióficos, um virus conhecido por infetar bactérias. O virús instala-se na bactéria e obriga esta a produzir mais virus. Os bacterióficos consistem em dois componentes simples, o primeiro numa capa proteíca e no segundo a existência duma substância o DNA. Eles concluíram que o DNA era o agente capaz de controlar a célula hospedeira e não a proteína. Graças a eles conseguimos então compreender a verdadeira identidade do DNA e o seu material genético é a base da vida.

A dupla hélice:

     James Watson – Tabalhava para descubrir o segredo da molécula do DNA. Os cientitas sabiam que o DNA era constituído por quatro bases: Adenina, Citosina, Guanina e Timina. Puderam  chegar a algumas conclusões através do raio-x, uma técnica que consiste em fazer incidir um feixe de raio-x sobre uma molécula de DNA cristalizada, capturando uma imagem opaca da sua estrutura interna numa placa fotográfica. Começaram assim a construir um molde tridimencional da molécula de DNA. O seu modelo mostrava que a molécula de DNA era uma dupla hélice que era capaz de se separar e de formar cópias das mesmas com a mesma informação genética codificada.

Rosaline Franklin – Contriubíu para a descuberta da estrutura da molécula de DNA.

Uma célula  contém citoplasma e um núcleo que no seu interior contem vários filamentos de DNA.

RNA mensageiro:

     Já se sabia que o DNA era responsável pela produção de proteínas que residem no citoplasma e  que as células com grande produção de proteína concebiam um grande quantidade de RNA. É bastante parecida com o DNA mas com apenas um filamento e não dois.

O código genético:         

     Marshall Berman – Ele já sabia que havia vinte aminoácidos envolvidos na produção de proteínas e que tanto o DNA como o RNA também são constituído por 4 bases azotadas. Descobriu-se então que quando 3 das bases se alinhavam numa sequência específica formavam um código que gerava a produção de um aminoácido específico. Demoraram apenas um ano a descobrir o primeiro código mas levaram 5 anos a decifrar todos os sessenta e quatro códigos, concluindo que todos os seres vivos têm um mesmo código.

Enzimas de Restrição:

     Hamilton Smith – Antes pensavam que as bactérias eram completamente vulneráveis à invasão dos bacterióficos, mas uns anos depois veio a descubrir-se que havia uma falha que provava que certos tipos de bacérias podiam ser invadidas por bacterióficos. Ele descobriru que algumas proteínas resistiam ao virús cortando o seu DNA viral em pedaços, o que impedia ao virus de dominar a bactéria, a que foram chamadas enzimas de restrição. A enzima de restrição cortava o DNA sempre no mesmo sítio.

Spilicing alternativo do DNA:

     Com a descoberta do RNA mensageiro, os cientitas desvendaram o processo em que o DNA comunica instruções para a produção de proteínas no citoplasma. Eles acreditavam que as instruções eram codificadas por um gene no DNA para um tipo de RNA mensageiro que produzia uma determinada proteína. Esta teoria foi contestada, quando se constatou que múltiplos RNA mensageiros produziam uma grande quantidade de proteínas.

DNA minisatélite:

     Jefferys - Descobriu uma variante do DNA formada por sequências idênticas de DNA que se repetiam continuamente, chamando-as de DNA minisatélite. Descobriu-se assim a primeira impressão digital. Comparou-se o DNA de um menino e o DNA da sua mãe e os resultados assumiram uma parecença muito grande, o que levou à conclusão de que o menino era seu filho.

RNA de interferência:

     Tem como aplicação: 1º compreender o novo mecanismo biológico; 2º poder ter um aspecto geral do que os genes fazem, observando o que eles fazem; 3º poder usar a genética de modo terapêutico, curando doenças.

25 000 Genes:

     O genoma é a sequência genética. A primeira coisa que descobriu foi que havia uma pequena fração dos génes ou seja que em vez de 300 000 génes, havia apenas 26 000 génes o que faz com que a diferença entre os seres humanos seja mínima. Os mamíferos contêm exatamente quase todos os mesmos génes, mas estes diferenciam-se de cromossoma para cromossoma.