Reprodução...

• Semelhante gera semelhante...

Herança

• Herança por mistura (o material hereditário seria fluido...)

• Mendel – mostrou que a herança é particulada, e cada gene seria responsável por uma característica

Mendel

Genes em Cromossomos

• Morgan mostrou que os genes estavam localizados nas estruturas coradas que se localizavam dentro do núcleo das células, os cromossomos

Morgan

Genes organizados

• Sturtevant mostrou que os genes estavam ligados, e que era possível calcular as distâncias entre eles.

Sturtevant

E nos cromossomos???

• De que tipo de material (ou molécula) os cromossomos eram feitos?

• Quais dos componentes dos cromossomos eram de fato os responsáveis pela hereditariedade, as proteínas, os lipídios, os açúcares ou os ácidos???

Griffth 1928

Griffth 1928

Princípio Transformante?

• O que, nas cepas S mortas, transformava as cepas R vivas, antes inofensivas, em cepas S virulentas???

Avery, MacLeod e McCarty 1944

O DNA!!!

• Pronto, agora já se sabia que o DNA era o material que carregava as características de uma geração para a outra

• O manual de instruções de como fazer um organismo completo...– Mas ninguém estava convencido, não dava para

aceitar que uma molécula tão simples quanto o DNA pudesse portar tamanha quantidade de informação

Hershey e Chase 1952

O DNA...

• Apesar da estrutura do DNA ainda ser um mistério, seus constituintes já eram, há tempos, conhecidos

Nucleotídeos

Bases Nitrogenadas

Adenina Timina

Guanina Citosina

Regra de Chargaff (1930)• Em qualquer organismo

estudado:– A quantidade de purinas é

sempre igual à de pirimidinas

– A quantidade de TT é sempre igual à de A

– A quantidade de G é sempre igual à de C

– A quantidade de A+T não é necessariamente igual à de G+C

Franklin

Pauling

Watson & Crick (1953)

Estrutura do DNA

Sulco Maior

Sulco menor Sulco Maior

Sulco menor

H20

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Carbono 3’ - fosfato

Carbono 5’ - fosfato

Pontes de Hidrogênio

H

H

1´

2´3´4´

5´

H

H

1´

2´3´4´

5´

Replicação do DNA

Hipótese 1:Replicação Semi-Conservativa

Hipótese 2:Replicação Conservativa

Hipótese 3:Replicação Dispersiva

Molécula Intermediária

0

1

2

Híbrido

Pesado

Híbrido

Leve

Meselson-Stahl (1958)

Tratado com N15

N14

N15/N14

N15/N14

N15

Helicase

Topoisomerase ou DNA Girase

Proteína de ligação a um filamento único DBP

Helicase

Bolhas de Replicação

Sentido da Replicação 5´3´

RNA primase: Produz o começo da fita nova com

RNA

DNA polimerase III

Filamento Contínuo (Leading)

O segmento de RNA fornece a extremidade 3´ para que a enzima possa se ligar

Nucleotídeo errado

Atividade exonucleásica 3´ →5´ da DNA Polimerase III que remove o nucleotídeo errado e coloca o correto

Nucleotídeo correto

A adição de cada nucleotídeo é verificada enquanto a forquilha de replicação se move ao longo da fita moldeFreqüência de erro da polimerase III = 1/104

DNA polimerase I retira o RNA e troca por DNA

Atividade exanuclease 5´3´

Fita nova

Extremidade 3´- OH

Nucleotídeo tri-fosfato

Fita molde

A energia é liberada quando esta ligação é

quebrada

O fosfato se liga com a extremidade 3´-OH

Pontes de hidrogênio se formam entre as bases

Liberação de energia

Filamento Descontínuo (Lagging)

Mais uma vez, a RNA primase começa a replicação

Primer de RNA

Primer de RNA 5´- 3´

Fragmentos de Okazaki

Esta fita é uma cópia exata da parental

DNA Ligase

Atividade exonuclease 5´ → 3´DNA Polimerase I

Helicase

DBPDNA polimerase III