Transmissão das características genéticas O papel do DNA

Proteínas ou DNA, quais as moléculas responsáveis pelas características hereditárias? As proteínas são macromoléculas com grande especificidade e apresentam grande diversidade química. O DNA parece ser uma molécula muito simples para poder ser responsável pela transmissão das características hereditárias.

Experiências-chave que permitiram determinar o papel do DNA na transmissão das características hereditárias: - Experiência de Griffith - Trabalhos de Avery e colaboradores - Experiências de Hershey e Chase

Observações de Griffith (1928) Griffith trabalhou com bactérias causadoras de pneumonia – Streptococcus pneumoniae. Observando-as ao microscópio, verificou que existiam duas estirpes:bactérias tipo S e bactérias tipo R. As suas investigações tinham como principal objectivo, desenvolver uma vacina contra a pneumonia.

Discussão: 1- Como interpretas os resultados obtidos nos lotes A, B e C? 2- Procura explicar o surgimento de bactérias vivas do tipo S, no sangue dos ratos do lote D. 3- Por vezes, as pesquisas efectuadas não respondem à questão original, dirigindo a pesquisa para outros campos de interesse. Comenta esta afirmação, tendo como base os trabalhos de Griffith.

Qual o “princípio transformante”? Facto: Bactérias tipo R não patogénicas transformam-se em bactérias tipo S patogénicas. Griffith não soube qual a razão desta transformação. Hipótese: As células tipo S possuem uma substância química que ao libertar-se pelo aquecimento, penetra nas células tipo R, transformando-as. - O facto deste “princípio transformante” ser transmitido às gerações seguintes, levou a admitir que estaria associado ao material hereditário. Qual o “princípio transformante”?

Experiências de Avery, MacLeod e MacCarthy (1944)

Discussão: 1- Qual era o objectivo de Avery e seus colaboradores ao isolarem os constituintes das bactérias de tipo S? 2- Em qual dos lotes o “princípio transformante” se mantêm activo? 3- A adição, ao tubo que contém DNA, de uma enzima que hidrolise este ácido nucleico (DNAase) permite a sobrevivência do rato. Em que medida este resultado mostra que é o DNA o suporte da informação genética? 4- Procura interpretar os resultados das experiências de Griffith, com base nas observações de Avery.

“ O trabalho de Avery e colaboradores (…) foi um marco no estabelecimento de que o DNA é o material genético das células. Entretanto, teve um impacto muito pequeno na época por duas razões. Primeira, a maioria dos cientistas não acreditava que o DNA fosse quimicamente complexo o suficiente para ser o material genético, especialmente quando comparado com a grande complexidade química das proteínas. Segunda, e talvez a mais importante, ainda não era óbvio que as bactérias possuíam genes; a genética bacteriana ainda estava para ser elucidada.” In Vida- A Ciência da Biologia, Purves e outros Discussão: 1- Considerando o texto anterior, faz um breve comentário sobre a construção do conhecimento científico.

Experiências de Hershey e Chase (1952) Hershey e Chase trabalharam com vírus que infectam bactérias – bacteriófagos.

Nas suas experiências, Hershey e Chase, isolaram dois lotes de bacteriófagos marcados radioactivamente.

Discussão: 1- Qual o objectivo de Hershey e Chase ao marcarem radioactivamente as proteínas da cápsula do bacteriófago do lote 1 e o DNA do bacteriófago do lote 2? 2- Como explicas que novos vírus não apresentem proteínas marcadas radioactivamente nas suas cápsulas? 3- Em que medida permitem os dados desta experiência deduzir que é o DNA viral que controla os processos celulares da bactéria?

Bibliografia: Matias, O. e Martins, P. (2004) – Biologia 11º ano, 1ª ed., Areal Editores, Porto Pedrosa, C. e outros, (2000) – Ciências da Terra e da Vida – da Célula ao Universo 11º ano, 1ª ed., Texto Editora, Lisboa Purves, W. K., e outros, (2006) – Vida – A Ciência da Biologia Vol. I, 2ª ed., Artmed, S. Paulo Silva, A. D. e outros, (2000) – Ciências da Terra e da Vida – Terra Universo de Vida – 1ª parte Biologia 11º ano, 1ª ed., Porto Editora, Porto Manuela Gomes Ano Lectivo 2008/2009