1. O documento descreve experiências de Griffith, Avery e Hershey e Chase que ajudaram a estabelecer o DNA como o material genético.
2. A experiência de Griffith mostrou que bactérias mortas podiam transformar bactérias vivas, sugerindo a transmissão de informação.
3. Experimentos de Avery e colaboradores mostraram que esta informação era transmitida pelo DNA.
4. Experimentos de Hershey e Chase, marcando DNA e proteínas de vírus com isótopos radioativos, provaram definitivamente que
2. Como explicar a elevada diversidade dos seres vivos ?
Onde está armazenada toda a informação genética?
3. Até meados do séc. XX era desconhecido o suporte físico da
informação.
Pensava-se que as proteínas continham toda a informação pois já
era conhecido, uma diversidades de doenças genéticas
associadas a enzimas (doenças metabólicas)
GREGOR MENDEL Princípios básicos da
herança biológica – Leis de
Mendel.
4. Friedrich Miescher
descobriu o ADN mas teve
pouco impato por ser
considerada uma molécula
muito simples para tanta
informação
Miescher procurava determinar os componentes
químicos do núcleo celular e usava os glóbulos
brancos contidos no pus para suas pesquisas.
http://www.dnai.org/timeline/index.html
PORQUÊ O SEU
USO?
5. Princípio Genético da Transformação
Duas linhagens de bactérias Diplococcus pneumoniae:
- umas com cápsulas polissacarídeas - S (smooth),
que em meio de cultura formavam colónias de aspeto liso;
- outras sem cápsulas – R (rought), que em meio de
cultura formavam colónias rugosas.
GRIFFITH
bacteriologista que
trabalhava com uma
bactéria patogénica,
Streptococcus pneumoniae
Os estreptococos, são cocos com cerca de 1 micrómetro,
anaeróbios facultativos. Agrupam-se sempre aos pares (diplococos)
ou em curtas cadeias, e as estirpes patogénicas possuem cápsula.
7. Experiência de Griffith – página 11 do manual
1. O material das bactérias mortas S pode transformar/alterar as bactérias R
vivas em patogénicas (S).
2. Os lotes 1,2,e,3
3. Os ratos do lote 2 sobreviveram porque as bactérias do tipo R não são
virulentas. No sangue não são encontradas bactérias porque o sistema
imunitário destes ratos eliminou estas bactérias.
5. As bactérias mortas do tipo S, transmitiram alguma informação às
bactérias do tipo R, de tal forma que estas passaram a ser capazes de
produzir uma cápsula, tornando-se virulentas (S):
4. Os ratos do terceiro lote sobreviveram porque as bactérias do tipo S foram
mortas pelo calor, perdendo a capacidade de provocar a pneumonia.
Griffith sugeriu que as bactérias mortas do tipo S deveriam transmitir
alguma substância química às bactérias do tipo R, de tal forma que
estas seriam capazes de produzir uma cápsula, tornando-se assim
virulentas. Designou este fenómeno por transformação.
8. • A Griffith não conseguiu explicar o fenómeno. Contudo, uma possível
explicação era a de que as bactérias mortas do tipo S transmitiam alguma
informação às bactérias do tipo R, de tal forma que estas eram capazes de
produzir uma cápsula, tornando-se assim virulentas.
• Essa informação deveria ser transmitida por uma substância química, que ficou
conhecida por princípio transformante, pelo facto de transformar um tipo
de bactérias noutro.
Descoberta do Princípio Transformante – 1944 por Oswald Avery, Collin
Macleod e Maclyn McCarty
Isolamento e deteção da natureza química do material
genético.
10. Transformação pelo DNA – Trabalho de Avery e colaboradores (1944)
A descoberta da natureza química do princípio transformante surgiu, em 1944,
como resultado de trabalhos de investigação realizados por uma equipa de
investigadores norte-americanos (Oswald Avery, Collin MacLeod e Maclyn
McCarty).
PROCEDIMENTO RESULTADOS
Estes resultados permitiram a estes investigadores concluírem que o
DNA era o princípio transformante, que passa das bactérias do tipo S
mortas para as bactérias do tipo R, dando-lhes a informação
necessária para que estas produzam cápsula e se tornem virulentas.
11.
12. Estes resultados permitiram a estes investigadores concluírem que o DNA era o princípio
transformante, que passa das bactérias do tipo S mortas para as bactérias do tipo R, dando-
lhes a informação necessária para que estas produzam cápsula e se tornem virulentas.
13. - Apesar de os seus resultados não deixarem dúvidas quanto ao
papel da molécula de DNA, a evidência obtida é apenas indireta, isto
é,por exclusão de partes.
- A comunidade científica da época não estava preparada para elevar
o DNA à categoria de molécula responsável pelo comando celular.
A comprovação do papel biológico do DNA na determinação de
características celulares e sua transmissão à descendência foi obtida
a partir das experiências de Hershey e Chase, em 1952
Hershey e Chase isolaram dois lotes de bacteriófagos, que
marcaram radioativamente.
Num dos lotes, marcaram só o enxofre das proteínas (35S) e no
outro somente o fósforo do DNA (32P).
14. Hershey e Chase (1952)
Com as suas
experiências foi
definitivamente aceite
que o ADN é a molécula
da vida.
Testar qual é a componente viral
– ADN ou proteína – responsável
pela transmissão da informação
genética.
Bacteriófago – vírus que infetam as bactérias
15.
16. Esta experiência ficou
conhecida pela marca de
uma batedeira, Warning,
dado não altura não existir
equipamento para separar o
sobrenadante (vírus) das
bactérias (sedimento).
17. Vírus
- não apresentam metabolismo próprio;
- constituídos por DNA ou RNA envolvidos por cápsula de natureza
proteica;
- parasitam outros seres vivos (plantas, animais, bactérias)
- introduzam o material genético, mas a cápsula fica no exterior.
• Numa primeira experiência, marcaram os fagos com o isótopo enxofre-35 (35S).
• Depois da separação, descobriu-se que o indicador estava presente nas
coberturas proteicas, mas não nas bactérias infectadas.
18. • Descobriram que o indicador radioactivo era visível somente nas
células bacterianas e não nas coberturas proteicas.
• Numa segunda experiência, marcaram o ADN dos fagos
com o isótopo radioativo fósforo-32 (32P).
• Deixaram que os fagos da cultura bacteriana infetassem
as bactérias Escherichia coli e, posteriormente,
retiraram as coberturas proteicas das células infetadas
mediante centrifugação.
19. 2. A marcação radioativa de certos elementos químicos permite acompanhar e
localizar certos compostos ( DNA ou Proteínas).
1. O DNA (ou as proteínas) viral é a biomolécula capaz de entrar nas bactérias e
transmitir informação genética às bactérias de forma a estas reproduzirem mais
bacteriófagos.
3. No Lote 1, com marcação radioativa das proteínas da cápsula dos bacteriófagos é
detetado radioatividade no sobrenadante (o que não entrou na bactéria) indicando
que as proteínas não entraram na célula bacteriana. Estas reproduziram-se
originado bactérias sem cápsulas radioativas.
No Lote 2, com o DNA viral marcado radioactivamente, detetou-se radioatividade no
fundo do tubo, indicando que o DNA do vírus, marcado radioactivamente, entrou e
deu origem a bacteriófagos radioativos.
20. 5. As bactérias infetadas dariam origem a bacteriófagos com cápsulas radioativas.
4. O DNA do bacteriófago penetra nas bactérias, sendo responsável pela
transmissão da informação genética para a multiplicação dos bacteriófagos.
21. O aminoácidos cisteina e metionina contêm
enxofre!
•Meio com enxofre radioativo – marcam a cápsula (proteínas) radioactivamente o
vírus ataca a bactéria.
Resultado: a bactéria “fabrica “ DNA viral mas este não é radioativo.
• As proteínas da cápsula, contendo o enxofre radioativo nem entraram na bactéria (o
enxofre radioativo não entrou, nem veio a fazer parte do DNA viral fabricado pela
bactéria.)
• Os novos vírus fabricados pelas bactérias utilizam para o fabrico das suas cápsulas
proteínas das bactérias.
22. •Meio com P radioativo no DNA e as proteínas da cápsula não As bactérias passam a
ter DNA viral radioativo, o que prova que é o DNA que transporta a informação.
Em conclusão: ficou provado que o DNA contém a informação necessária para a produção
de novos vírus, não tendo havido intervenção das proteínas.
O DNA é o suporte da informação genética e não as proteínas, reforçando as experiências
de Avery.