descoberta do dna - parte i

Biologia – Geologia (11º ano)

Escola Secundária c/ 3º ciclo D. Manuel I

by Ana Kastro

by Ana Kastro

E entre tanta diversidade, existiráalgo em comum nos seres vivos?

Todos são formados por células e estas por moléculas!HÁ UMA UNIDADE EM COMUM A NÍVEL CELULAR E

MOLECULAR!

Tem de existirinformação

distinta nas célulasdestes seres!!!

(e que por isso lhes conferemas diferenças)

by Ana Kastro

Tem de existirinformação

distinta nas célulasdestes seres!!!

(e que por isso lhes conferemas diferenças)

E asparecençasentre pais efilhos…?

by Ana Kastro

E asparecençasentre pais efilhos…?

Kirk Douglas e seu filho,Michael Douglas

ZIGOTO

by Ana Kastro

ZIGOTO

O ser humano é formado por biliões (1014)de células , todas elas resultantes de uma única – o ovo ouzigoto. Esta célula já possui toda a informação necessária

para o nosso crescimento e desenvolvimento.

Informação … ?

Onde está armazenada?

E como se transmite àdescendência?

Que informação é essa ?

by Ana Kastro

E como se transmite àdescendência?

Qual o seu suporte físico?

by Ana Kastro

1 - Acetabularia experiments

by Ana Kastro

Joachim Hämmerling(botânico)

by Ana Kastro

A Acetabularia é uma alga unicelular de grandes dimensõesconstituída por um pé, onde se localiza o núcleo, e um caulículona extremidade do qual se diferencia um “chapéu”. Há váriasespécies destas algas, entre elas a Acetabularia mediterranea e aAcetabularia crenulada que apenas diferem na forma do “chapéu”.

Experiência A – corte da Acetabularia

by Ana Kastro

A ZONA BASAL CONTÉM ALGO RESPONSÁVELPELA VIDA E REGENERAÇÃO DAS PORÇÕES

PERDIDAS DA ACETABULÁRIA !!!

Experiência B – Troca de núcleos daAcetabularia

Acetabulariacrenulata

Acetabulariamediterranea

É O NÚCLEO QUE DETERMINAO FORMATO DO CHAPÉU

REGENERADO !!!

by Ana Kastro

O que existirá assim detão importante no núcleo

das células…??

by Ana Kastro

E o que será aquela “massa”que se encontradispersa no citoplasma das células

procarióticas…?

by Ana Kastro

Frederick Griffith(médico inglês)

2 – Griffith’s experiments (1928)

by Ana Kastro

Diplococcus pneumoniae(trabalhou com bactérias causadoras

de pneumonia humana)

2 – Griffith’s experimentsGriffith reparou que existiam 2 estirpes diferentes de bactérias Diplococcus pneumoniae:

by Ana Kastro

Tipo S (do inglês, smooth) (patogénica): possuíam uma cápsula (daí

serem “lisas”/smooth) feitas depolissacarídeos e, por isso eram mais

resistentes à acção do sistema imunitário.

Tipo R (do inglês, rough) (nãopatogénica): não possuíam cápsula e, porisso, tinham um aspecto rugoso/rough. Pornão terem cápsula eram mais “frágeis“ esusceptíveis à acção do sistema imunitário.

2 – Griffith’s experiments

E como nãopodia deixar

de ser…Griffith usou

ratos comocobaias!!!

by Ana Kastro

E como nãopodia deixar

de ser…Griffith usou

ratos comocobaias!!!

2 – Griffith’s experimentsInoculando bactérias da estirpeS (com cápsula) em ratos, todos

eles morriam.

Inoculando bactérias da estirpe R(desprovidas de cápsula) em ratos,

todos eles sobreviviam.

by Ana Kastro

Inoculando bactérias da estirpe R(desprovidas de cápsula) em ratos,

todos eles sobreviviam.

Ao aquecer uma solução contendobactérias da estirpe S com posterior

inoculação da mesma nos ratos, todoseles sobreviviam!


1ª ConclusãoApenas as bactérias S provocam a

morte dos pobres ratos…!

by Ana Kastro

2ª ConclusãoAs bactérias S, submetidas

ao calor, morrem e perdem ocarácter virulento…

2 – Griffith’s experimentsUma mistura de bactérias da forma S mortas pelo calore bactérias da forma R vivas foi injectada em ratos. Osratos morrem! E mais: ao analisar o sangue dos ratos

mortos nesta experiência, Griffith encontrou bactérias Re … bactérias vivas do tipo S!!!

by Ana Kastro

A única explicação possível para esta situaçãoseria que alguma informação teria passado das

bactérias S mortas para as bactérias R vivas, de talforma que estas foram capazes de formar uma

cápsula tornando-se patogénicas!!! As bactérias Rforam transformadas !!!

Amostrasanguínea


… “algo” das bactérias S mortas tinhapassado para as bactérias R, transformando-

as e tornando-as virulentas.

A esse algo (que Griffith não sabiao que era) chamou-lhe:

Princípio Transformante!

Bactérias S

by Ana Kastro

A esse algo (que Griffith não sabiao que era) chamou-lhe:

Princípio Transformante!Bactérias R

(TORNAM-SEVIRULENTAS)

(Permitia transformar um tipo de bactériasnoutro!)


http://nortonbooks.com/college/biology/animations/ch12a01.htm

by Ana Kastro


Infelizmente, Griffith não pôdecontinuar a desenvolver as suasinvestigações e nunca chegou a

identificar qual a natureza química domaterial genético!

Em 1941, e no decorrer da II GuerraMundial, Londres foi bombardeado e

o edifício onde se encontrava atrabalhar foi atingido, provocando a

sua morte e a de muitos outroscidadãos…

by Ana Kastro

Infelizmente, Griffith não pôdecontinuar a desenvolver as suasinvestigações e nunca chegou a

identificar qual a natureza química domaterial genético!

Em 1941, e no decorrer da II GuerraMundial, Londres foi bombardeado e

o edifício onde se encontrava atrabalhar foi atingido, provocando a

sua morte e a de muitos outroscidadãos…

http://nortonbooks.com/college/biology/animations/ch12a01.htmbyAna

3 – Avery, MacLeod e McCarty experiments(1944)

Colin MacLeod(geneticista canadiano)

Maclyn McCarty(geneticista americano)

by Ana Kastro

… desde sempre ficaram intrigados com asdescobertas de Griffith e tentaram tudo por tudo

para descobrir o que era afinal o princípio“transformante” …


by Ana Kastro


Esta foi uma das experiências flagrantes…

Apenas o extractocontendo DNA

provocou a morte dosratos – no seu sangue

surgiram bactériascapsuladas vivas!!!

by Ana Kastro

Apenas o extractocontendo DNA

provocou a morte dosratos – no seu sangue

surgiram bactériascapsuladas vivas!!!


E esta comprovou…!!!

Meio de culturacom bactérias R

+DNA da

bactérias S

Meio de cultura combactérias R

+DNA da bactérias S

tratado comenzimas que

degradam o RNA

by Ana Kastro



+DNA da

bactérias S




degradam o DNA




degradam o RNA



tratado comenzimas que degradam

proteínasTransformaram-se em S

Transformaram-se em S


AFINAL O QUE É QUE ACONTECEU ???PORQUE MOTIVO O RATO MORREU?

by Ana Kastro

O DNA das bactérias S detém informação para a produção decápsulas… O DNA destas bactérias passou para as R fazendo

com que estas produzissem, por si mesmas, uma cápsula

Transformaram-se em S, daí surgir este tipo debactéria na análise sanguínea do pobre rato!


REPARA BEM NA IMAGEM…

by Ana Kastro


by Ana Kastro


MALDITO

DNA

by Ana Kastro

MALDITO

DNA


Avery e os seus colaboradores, bem tentaramprovar que era o DNA o material que continha a

informação genética, mas a comunidadecientífica da altura não aceitou as evidências

destas experiências…

Na altura os cientistas eram fãs dasproteínas - queriam a todo o custo

acreditar que estas é que detinham ainformação genética já que:

As proteínas possem maior massa molecular queo DNA; As proteínas são quimicamente mais complexasque o DNA.

by Ana Kastro

Na altura os cientistas eram fãs dasproteínas - queriam a todo o custo

acreditar que estas é que detinham ainformação genética já que:

As proteínas possem maior massa molecular queo DNA; As proteínas são quimicamente mais complexasque o DNA.

Qual a natureza do material genético?

DNA PROTEÍNAS

by Ana Kastro

DNA PROTEÍNAS

4 – Alfred Hershey e Martha Chase experiments(1952)Alfred Hershey

(microbiólogo norte-americano)Martha Chase

(geneticista norte-americana)

by Ana Kastro

4 – Alfred Hershey e Martha Chase experiments(1952)

Hershey eChase

trabalharamcom

bacteriófagos

by Ana Kastro

Hershey eChase

trabalharamcom

bacteriófagos

Vírus (designados T2) queinfectam bactérias


Na verdade, os vírus NÃO SÃOseres vivos!

Eles não têm metabolismopróprio e são tão simples quenão se reproduzem entre si!

by Ana Kastro

Eles não têm metabolismopróprio e são tão simples quenão se reproduzem entre si!

Dependem de bactérias (ou outros) para sereproduzirem! São parasitas obrigatórios!


Cápsulaproteica DNA

Constituição dos vírus T2

by Ana Kastro

Vírus observado ao Microscópioelectrónico


Como é que os vírus infectam as bactérias?

by Ana Kastro

Quando os vírus infectam uma célula não penetram nela!!! Eles injectam materialgenético para o seu interior; esta passa a ser autenticamente escravizada, sendo“obrigada” a produzir novas cápsulas e novos vírus… A célula acaba por sofrer

lise, libertando os novos vírus que rapidamente infectam outras células…!!!


Hershey e Chase decidiram marcar radioactivamentedois lotes de bacteriófagos!!!

Uns foram marcados com 35S e outroscom 32P …

Sabiam, à partida, que as proteínas dascápsulas dos vírus continham S (enxofre)mas não tinham fósforo (P)

by Ana Kastro

Sabiam, à partida, que as proteínas dascápsulas dos vírus continham S (enxofre)mas não tinham fósforo (P)

Sabiam também que o DNA dos vírustinha fósforo (P) mas as proteínas dascápsulas dos vírus, não!

Ao marcar radioactivamente uma substância, consegue-se seguiro seu trajecto!!!


Cápsula radioactivacom35S DNA radioactivo com

32P

by Ana Kastro

Infecção de bactérias com cadaum destes vírus e observar o que é

que é introduzido para o seuinterior: proteínas… ou DNA …


by Ana Kastro

O DNA marcado com 32P encontrava-se no interior da bactériaenquanto que as proteínas marcadas com 35S foram detectadas

apenas no exterior.


Na verdade, o T2 fixa-sesobre a bactéria e injecta o

seu DNA para o interior,permanecendo a cápsula

no exterior! O DNA viral iráagora obrigar a bactéria a

produzir todos oscomponentes necessários àprodução de novos vírus

(inclusivé as proteínas dascápsulas), os quais são

libertados para o exteriordevido ao rebentamento

bacteriano!

http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/profesor/animaciones/ciclo_litico.swf

by Ana Kastro

Na verdade, o T2 fixa-sesobre a bactéria e injecta o

seu DNA para o interior,permanecendo a cápsula

no exterior! O DNA viral iráagora obrigar a bactéria a

produzir todos oscomponentes necessários àprodução de novos vírus

(inclusivé as proteínas dascápsulas), os quais são

libertados para o exteriordevido ao rebentamento

bacteriano!O material genético destes vírus é o DNAe não as proteínas!!!

http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/profesor/animaciones/ciclo_litico.swfbyAna


Pág. 17 do manual

http://highered.mcgraw-hill.com/olc/dl/120076/bio21.swf

by Ana Kastro

… Quando semarcaram

radioactivamente asproteínas, os vírusdescendentes nãotinham cápsulasradioactivas!!!

http://highered.mcgraw-hill.com/olc/dl/120076/bio21.swfbyAna

Todas as atençõesse voltaram agora

para o DNA!!!!

by Ana Kastro

Como seria o seu …“aspecto” e estrutura?

by Ana Kastro

descoberta do dna - parte i

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