Origem da variabilidade genética

Biologia evolutiva

Sergio Russo MatioliDepartamento de Genética e Biologia EvolutivaInstituto de BiociênciasUniversidade de São Paulo

Conceitos de Bioquímica básica

Ligação peptídica

Conceitos de Bioquímica básica

Ligação fosfodiéster

Friedrich Miescher (1844-1895)

Biólogo suíço, isolou, em1869, vários compostosquímicos ricos em fósforode núcleos de célulasbrancas do sangue (obtidasde pus), que eledenominou como nucleína.

Biólogo alemão, propôs, poucoapós a redescoberta das leis deMendel, conjuntamente comWalter Sutton, a teoriacromossômica da herança, na qualos fatores responsáveis pelahereditariedade estariamlocalizados nos cromossomos.

Theodor Boveri (1862-1915)

Médico inglês, ficou conhecidopor caracterizar, em 1928 o“princípio transformante”,mostrando que o materialgenético constituia-se em umasubstância química encontradanas células mesmo que nãovivas.

Frederick Griffith (1879-1928)

O experimento de Frederick Griffith

Médico canadense, juntamente comos americanos Colin MacLeod eMaclyn McCarty, demonstrou queo DNA é o material genético em1944.

Oswald Theodore Avery (1877-1955)

O experimento de Avery, MacLeod eMacCarthy (1944)

Hershey, Alfred D. and Chase, Martha (1952) Independent functionsof viral protein and nucleic acid in growth of bacteriophage. J GenPhysiol. 1:39-56.

O experimento de Hershey e Chase

Erwin Chargaff (1905-2002)

Bioquímico austríaco queemigrou para os E.U.A.durante o período nazista.Formulou as regras:%A=%T e %C=%G,importante para se desvendara estrutura do DNA.

Estrutura do DNA

Zoólogo americano e físicoinglês, propuseram um modelode estrutura do DNA baseadosem difração de Raios X decristais da molécula .

James Dewey Watson (1928-)Francis Harry Compton Crick (1916-2004)

Interpretação estrutural da difraçãode Raios X por cristais de DNA

Estrutura antiparalela do DNA

Estrutura do DNA: dimensões

Estrutura do DNA:bases púricas epirimídicas

Estrutura do DNA: pontes de hidrogênio

Estrutura do DNA: sulcos

Código genético

O Dogma central da Biologia molecular

Código genético

Replicação do DNA

Replicação do DNA

Replicação do DNA circular

Replicação do DNA circular

Enzimas da replicação do DNA

Replicação do DNA:animação 1

Replicação do DNA:animação 2

Replicação do DNA:animação 3

Replicação do DNA:animação 4

Filmes de animação mostrando a replicação do DNAVer em:

http://www.dna-tube.com

Filmes de replicação do DNA

Mutação e recombinação

Hermann Müller, em 1943, recebe o prêmioNobel por seus trabalhos com radiaçõesionizantes provocando mutações gênicas

Mutações

Tautômeros de bases nitrogenadasMutações espontâneas

Mutações espontâneas

Radicais livres

Origem: oxidação intracelular, radiaçõesionizantesEfeito: alterações várias da estrutura doDNA

Mutações espontâneas

Tipos de mutação

Transições: mesmotipo de base

Transversões: tipo debase diferente

Tipos de mutação(quanto ao efeito)

Sinônimas: mesmoaminoácido

Não sinônimas:aminoácido diferente

CCU

prolina

CAU

histidina

GGU

glicina

GGA

glicina

Mutações e evolução

As mutações surgem por causa dasmudanças ambientais ou ocorremindependentemente delas?

Mutações e evoluçãoExperimento: Se colocarmos bactérias que são sensíveisa um determinado antibiótico em um meio de culturacom antibiótico, algumas colônias crescerão:

Mutações e evolução

Experimento do“carimbo develudo”(Lederberg eLederberg, 1952)

Alterações estruturais