Reproduo Semelhante gera semelhante Herana Herana por mistura

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, Mac. Leod e Mc. Carty 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 Guanina Timina Citosina

Regra de Chargaff (1930) • Em qualquer organismo estudado: – A quantidade de purinas é sempre igual à de pirimidinas – A quantidade de T 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 menor Sulco Maior Sulco menor

H 2 0

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Carbono 5’ fosfato Carbono 3’ - fosfato

Pontes de Hidrogênio

Replicação do DNA

Hipótese 1: Replicação Semi-Conservativa Hipótese 2: Replicação Conservativa Molécula Intermediária Hipótese 3: Replicação Dispersiva

0 Tratado com N 15 Pesado N 15 1 Híbrido 2 Leve Híbrido N 15/N 14 Meselson-Stahl (1958)

Helicase

Topoisomerase ou DNA Girase

Helicase Proteína de ligação a um filamento único DBP

Bolhas de Replicação

Filamento Contínuo (Leading) DNA polimerase III Sentido da Replicação 5´ 3´ RNA primase: Produz o começo da fita nova com RNA

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 molde Freqüência de erro da polimerase III = 1/104

DNA polimerase I retira o RNA e troca por DNA Atividade exanuclease 5´ 3´

Fita nova Fita molde Extremidade 3´- OH Nucleotídeo trifosfato

A energia é liberada quando esta ligação é quebrada

Liberação de energia O fosfato se liga com a extremidade 3´-OH Pontes de hidrogênio se formam entre as bases

Filamento Descontínuo (Lagging) Mais uma vez, a RNA primase começa a replicação Primer de RNA 5´- 3´

Fragmentos de Okazaki

Atividade exonuclease 5´ → 3´ DNA Polimerase I DNA Ligase Esta fita é uma cópia exata da parental

DNA polimerase III DBP Helicase