Introdução à Genética Séc. XVII observação dos espermatozóides. Séc XIX ambos os sexos...
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Introdução à Genética
Séc. XVII observação dos espermatozóides.Séc XIX ambos os sexos contribuíam para formação dos descendentes.1860 Gregor Mendel – propôs a existência de fatores hereditários.1877 cromossomos visualizados no interior do núcleo.1903 Walter Sutton – comportamento dos cromossomos durante a formação de gametas. Teoria Cromossômica da Herança.
1953 Watson e Crick – propuseram um modelo tridimensional para a estrutura da molécula de DNA.
Algumas aplicações dos avanços conquistados pela genética
1976 GeneTech – Insulina Humana1983 Mapeado o 1o gene relacionado a uma doença (Huntington) Teste diagnóstico1985 Alec Jeffrey – publica artigo com a técnica de “impressão digital”1986 plantas de tabaco geneticamente modificadas para resistência a herbicidas são testadas em campo (EUA e França)1994 liberação pela FDA do tomate geneticamente modificado Flav Savr.1996 Nascimento da ovelha Dolly.2003 Sequenciamento do genoma humano
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A natureza do material genético
S = colônia com aspecto Liso (virulenta)
R = colônia com aspecto Rugoso (não virulenta)
a) O camundongo morre após a injeção da linhagem S virulenta;
b) O camundongo sobrevive após a injeção da linhagem R;
c) O camundongo sobrevive após a injeção da linhagem S morta pelo calor
d) O camundongo morre após a injeção de uma mistura da linhagem S morta pelo calor + R viva.
Quem era o agente transformante???
Estrutura do DNA
Elucidada por James Watson e Francis Crick (1953). Conhecimento prévio:
Mendel: Genes = “fatores hereditários”Teoria “um gene - uma enzima”Genes eram levados nos cromossomosCromossomos = DNA + PTN
Frederick Griffith (1928)Primeira demonstração de transformação bacteriana (Streptococcus pneumoniae)
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Avery, Macleod e McCarty (1944)DNA como agente transformante
Linhagem S (virulenta)Linhagem R (não virulenta)O DNA é o único agente que produz colônias lisas (S) quando adicionado a bactérias R vivas.
Alfred Hershey e Martha Chase (1952)DNA como Material Genético
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Mas nem todo vírus apresentam DNA na sua constituição...
O experimento de Fraenkel-Conrat e Singer (1957)
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A composição química do DNA
Nucleotídeos
Açúcar
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Base Nitrogenada
Grupamento Fosfato
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Timina (T)
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Cadeia de DNA Cadeia de RNA
EXTREMIDADE 5’ EXTREMIDADE 5’
EXTREMIDADE 3’ EXTREMIDADE 3’
Polimerização dos Nucleotídeos
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Aspectos funcionais e estruturais do DNA
Propriedades do DNA: armazenar informações. duplicação. mutação.
Composição de bases nitrogenadas do DNA (Erwin Chargaff - 1940)
A composição de bases no DNA geralmente varia entre as espécies.
DNAs isolados de diferentes tecidos de uma mesma espécie apresentam a mesma composição de bases.
composição de bases de uma dada espécie não varia com a idade, o estado nutricional ou fatores ambientais.
Em todos os DNAs celulares, independentemente da espécie, A = T e G = C;
“Regras de Chargaff”: Soma de nucleotídeos purínicos é igual a soma de nucleotídeos pirimidínicos. Ou seja: A + G = T + C
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O DNA é uma dupla hélice
EXTREMIDADE 5’
EXTREMIDADE 5’
EXTREMIDADE 3’
EXTREMIDADE 3’
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suporte açúcar-fosfato, carregado eletricamente e hidrofílico Bases são hidrofóbicas e
praticamente insolúveis em água no pH intracelular.
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Ligação fosfodiéster Pontes de Hidrogênio
DESNATURAÇÃO E RENATURAÇÃO DO DNA
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OUTRAS ESTRUTURAS TRIDIMENCIONAIS DO DNA
VARIAÇÕES ESTRUTURAIS DO DNA
“DNA tetraplex”
“DNA triplex”
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ASPECTOS FUNCIONAIS DO RNA
Funções: - fluxo da informação genética - armazenamento de informação genética (ex.TMV, Fraenkel-Conrat e Singer, 1957)
Figura: Perpetuação do material genético, DNA ou RNA, por replicação, e fluxo da informação genética, que engloba transcrição e tradução. * Etapas que ocorrem apenas em certos vírus de RNA (ex. HIV).
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ASPECTOS ESTRUTURAIS DOS PRINCIPAIS TIPOS DE RNA
RNA fita simples Híbrido RNA-DNARNA fita dupla
RNAs transportadores (tRNAs)
aproximadamente 15% do total de RNA celular pequenos (entre 73 e 93 ribonucleotídeos)
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RNAs ribossomais (rRNAs)
Representam cerca de 80% do RNA celular total Grandes
são menos abundantes (entre 5 e 10% dos RNAs celulares) apresentam grande variação de tamanho geralmente lineares
RNA mensageiros (mRNAs)
rRNA 5S de E. coli
rRNA 16S de E. coli
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Estrutura dos cromossomos em Eucariotos
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Estrutura dos cromossomos em Eucariotos
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Estrutura dos cromossomos em Eucariotos
(a) fibra de 30 nm
(b) nucleossomos
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Estrutura dos cromossomos em Eucariotos