A D N

Ácido Desoxirribonucleico (ADN ou DNA) A descoberta da estrutura da molécula de ADN foi efectuada em

Março de 1953 pelo norte-americano James Watson e pelo

britânico Francis Crick, descoberta que lhes valeu o Prémio

Nobel da Medicina em 1962, juntamente com Maurice Wilkins.

Em português, a sigla ADN significa ácido desoxirribonucleico.

Este nome é muito complicado! O importante é saber que o

DNA é uma molécula que existe dentro das células de todos os

seres vivos, desde as bactérias, fungos e protozoários até aos

animais e plantas, e contém as informações necessárias para

formar um ser vivo e para que ele se possa reproduzir. O ADN é

como um código secreto de letras, que ao ser decifrado pela

célula, produz os componentes que fazem parte do nosso corpo.

Nucleótideos O ADN é formado por unidades menores chamadas nucleótideos. Existem 4 tipos de nucleótideos, representados pelas letras A, C, G e T. A forma como estes nucleótideos se distribuem é que faz com que os seres vivos sejam diferentes um dos

outros. Para ser mais fácil compreender, veja-se um exemplo com as letras A, O, M, R. Com estas 4 letras podemos

formar as palavras AMOR, ROMA, ORAM, MORA, RAMO. Se uma das letras puder ser repetida, podemos formar ainda as palavras MORRO e AMORA entre outras. Ao usarmos as mesmas letras, formamos palavras com significados diferentes. A mesma ideia pode ser aplicada para o DNA. Os 4 tipos de nucleótideos distribuem-se de diversas maneiras na molécula de ADN, formando os diferentes seres vivos.

A = Adenina C = Citosina G = Guanina T = Tinina

Estrutura da molécula de DNA Uma molécula de ADN é formada por duas fitas de nucleótideos. Nestas fitas o nucleótideos “A” liga-se ao “T” e o “C” liga-se ao “G”. Esta regra é respeitada por toda a

molécula de ADN.

Nota: Os desenho mostrado aqui é apenas uma representação da molécula de ADN. Não se consegue ver a molécula de ADN a olho nu.

Estrutura da molécula de DNA O ADN tem a forma de uma escada de corda

enrolada helicoidalmente, ou seja, de uma hélice

dupla em que os degraus são formados por pares de

bases azotadas ligadas entre si, através de ligações de

hidrogénio, com fundamento na complementaridade

de bases.

É possível ler a cadeia de ADN, obtendo-se uma

sequência de letras, como por exemplo,

ATGATTCTGTAGCCTGATCCC. A uma sequência

completa de ADN dá-se o nome de genoma.

Cromossomas Os cromossomas são estruturas constituídas por ADN e

proteínas.

Os cromossomas encontram-se no interior do núcleo das células e são formados por uma longa cadeia de ADN.

São fundamentais para garantir a identidade das células após a sua divisão (mitose).

Em cada espécie há um número definido de cromossomas.

A alterações no seu número ou disposição de genes, pode resultar em mutações genéticas.

Cromossomas

No ser humano existem 46 cromossomas (23 pares), 23 são de origem materna e 23 paterna.

No homem e na mulher existem 22 pares somáticos e 1 par sexual.

O par de cromossomas 23, são diferentes: Na mulher é representado por (xx). No homem é representado por (xy).

Cromossomos Homólogos - São cromossomos que apresentam genes para as mesmas características e para as mesmas posições. Um homólogo veio do pai e outro da mãe.

Genes Em cada par de cromossomas homólogos (a, a), existem genes com

informação para a mesma característica (cor dos olhos, do cabelo, etc).

O gene é a unidade fundamental da hereditariedade. Cada gene é

formado por uma sequência específica de ácidos nucléicos (biomoléculas

mais importantes do controle celular, pois contêm a informação

genética.

Existem dois tipos de ácidos nucléicos: ácido desoxirribonucleico, DNA- e

ácido ribonucleico – RNA).

Genoma: Conjunto total de genes que constituem o ser humano.

Genótipo: Constituição genetica do indivíduo, isto é, são os genes que

ele possui nas suas células e que foram herdados dos seus pais.

Genoma Humano – Refere-se às pesquisas realizadas como o objectivo

de identificar a localização e função de cada gene no ser humano.

Projecto Genoma Humano

http://www.youtube.com/watch?v=Bu6rbC2cnTM&feature=related

Recapitulando

1 – As quatro letras:

Todo o código genético humano pode ser decifrado em combinações de apenas quatro letras.

Estas letras representam compostos orgânicos: o A é a adenina, o T é a timina, o C é a citosina e o G é a guanina.

Estes compostos estão sempre agrupados em pares: a adenina sempre com a timina e a citosina com a guanina.

O material genético humano tem entre 2,8 milhões e 3,5 milhões de pares destes tipos.

Recapitulando

2 - A dupla hélice do ADN:

Estes pares organizam-se em forma de uma escada "que gira", o chamado formato de dupla hélice do ADN.

A ordem destes pares determina como é o funcionamento do ser humano.

Cada célula do corpo humano tem cerca de dois metros de ADN.

Recapitulando

3 - Genes:

Apenas 3% do genoma humano é formado por genes. O resto é apenas "lixo", são agrupamentos de proteínas que não contêm nenhuma informação.

Os genes são sequências especiais de centenas ou até milhares de pares (do tipo A-T ou C-G), que oferecem as informações básicas para a produção de todas as proteínas que o corpo precisa produzir.

Recapitulando

4 - Cromossomas:

O número total de genes não é conhecido.

As estimativas variam entre 30 mil a 120 mil.

Independente da quantidade de genes, todos eles, junto com o "lixo" de ADN, são agrupados em cromossomas.

Todos os seres humanos têm 46 cromossomas, dos quais 23 vieram da mãe e 23 do pai.

Recapitulando

5 - Núcleo das células:

Os 23 pares de cromossomas são armazenados no núcleo das células.

Praticamente todas as células do corpo humano contêm o código genético completo necessário para compor um ser humano.

Recapitulando

6 - O corpo humano:

Cada uma das células do corpo acaba por se especializar e obedecer a apenas algumas das instruções contidas no ADN.

O resultado é a formação do sangue, ossos, músculos e órgãos.

O corpo é formado por cerca de 60 triliões de células.

Descodificando o ADN 1º - Picotando o ADN As longas sequências de DNA são picotadas em pedaços menores para

que elas possam ser analisadas. Esta divisão do DNA é feita por enzimas especiais. Alguns desses métodos permitem apenas que os cromossomas sejam cortados individualmente, outros conseguem cortar o genoma inteiro de uma vez.

2º - Clonagem Os fragmentos de ADN são então colocados numa solução com

bactérias. As bactérias multiplicam o ADN para que os cientistas possam ter mais matéria prima para análise.

3º - Classificação Os fragmentos de ADN clonados são então divididos em quatro

soluções. Cada uma das soluções contém substâncias que reconhecem os fragmentos de ADN que terminam com uma determinada letra (A, T, C ou G). Quando a letra é encontrada, o fragmento recebe uma espécie de "etiqueta" fluorescente para que possa ser reconhecido.

Descodificando o ADN 4º - Separação Os fragmentos de ADN "etiquetados" são então ligados a tubos finos

cheios de gel. Uma carga eléctrica lentamente "puxa" os pedaços de ADNA para

dentro dos tubos. Os pequenos fragmentos viajam mais rapidamente do que os grandes.

O processo acaba por separar os fragmentos de acordo com o tamanho.

5º - Leitura Finalmente, todos os fragmentos são separados de acordo com o

tamanho. Cada fragmento que é colocado na ordem é um par (A-T ou C-G). As "etiquetas" fluorescentes no fim de cada fragmento podem então

ser lidas por um sistema de laser, que fornece em seguida a sequência genética daquele pedaço de ADN.

Algumas Comparações

Homem Planta Verme Mosca Fungo -

5.000

10.000

15.000

20.000

25.000

30.000

30.000

25.000

19.000

13.000

6.000

Nº de Genes

Influência Genética Hoje em dia, a descoberta do ADN tem um impacto em muitas áreas da vida

moderna, tais como a medicina, a reprodução, a alimentação, a longevidade e

o ambiente.

No caso da medicina, e da saúde, há milhares de doenças hereditárias

diferentes: cada uma resulta de um defeito num gene, muitos dos quais agora

conhecemos.

Assim, hoje sabe-se detectar esses defeitos antes da nascença e tem-se

esperança de os poder corrigir dentro de algum tempo, utilizando a terapia

genética.

Os testes genéticos permitem prever as doenças genéticas a que um indivíduo

está mais sujeito e preveni-las a tempo.

A amniocentese é um exemplo de um teste genético pré-natal que é muito

usado para detectar se um bebé irá sofrer o síndroma de Down, mais

conhecido como mongolismo, e que resulta da duplicação do cromossoma 21.

Influência Genética

Outro exemplo de influência genética é na reprodução, são as

técnicas de fertilização in vitro (FIV) que permitem que hoje muitos

casais inférteis possam ter filhos. Aliado à FIV está o diagnóstico

genético pré-implantatório, que permite detectar, nos embriões, erros

no ADN que causam doenças, reduzindo-se assim a probabilidade de a

criança nascer com uma doença genética. Este diagnóstico não pode,

contudo, ser usado para excluir embriões com características estéticas

e sociais não desejadas, como por exemplo, cor dos olhos, sexo ou

grau de inteligência.

Influência Genética Na alimentação através da engenharia genética é agora possível produzir alimentos mais

baratos, mais energéticos e mais resistentes a pragas e à seca, sem poluir o ambiente nem gastar tanta água.

Algumas vantagem:- Possibilita o fim da fome no mundo.- Necessidade do aumento da produção a baixo custo.- Desenvolvimento de espécies com características desejáveis.- Armazenamento de alimentos por longos períodos de tempo.- Alteração do valor nutricional dos alimentos.

Algumas desvantagens:- Aumento da resistência a antibióticos.- Aparecimento de novos vírus.- Conduzem ao aparecimento de novas pragas.- Desconhecidas as consequências do consumo destes alimentos a longo prazo.

Influência Genética Igual interferência genética dá-se na longevidade celular,

resta agora continuar estes estudos de forma a descobrir

como se impede o envelhecimento das células e como se

reparam os estragos naturais das células velhas. Estudos

elaborados na mosca da fruta e numa espécie de

lombrigas já identificaram certos genes responsáveis pelo

prolongamento da longevidade.

Influência Genética

No ambiente o ADN é uma importante ferramenta para se

salvarem espécies de animais e de plantas em perigo de

extinção e mesmo para se trazerem de volta algumas que

tenham desaparecido recentemente. O ADN traz a

possibilidade de se criarem novas bactérias geneticamente

modificadas que sejam capazes de limpar o ambiente de

toxinas nocivas, pois decompõem resíduos orgânicos

(nocivos para o ambiente) e transformam-nos em água e

dióxido de carbono.

Influência Genética É também, através do ADN, que se podem criar os «bilhetes de Identidade genéticos» isto é, a

partir dos genes de ADN que se encontram no núcleo das nossas células é possível reconhecer

a nossa identidade de uma maneira que ninguém o possa negar, pois o nosso ADN é único.

Mutação do ADN O que é MUTAÇÃO? As mutações são mudanças na sequência de pares de base que ocorrem nos

genes de um organismo.

Mas como é que acontece? Podem ser ocasionais, tomando parte na pequena probabilidade de erro

espontâneo no momento da duplicação do ADN, na mitose ou na meiose; podem ser provocados por agentes mutagênicos de origem electromagnética, química ou biológica; podem ser ainda induzidas em laboratório com o uso intencional destes mesmos agentes sobre organismos vivos.

Hereditariedade Em genética, hereditariedade é o conjunto de processos biológicos que

asseguram que cada ser vivo receba e transmita informações genéticas através da reprodução.

A informação genética é transmitida através dos genes, porções de informação contida no ADN dos indivíduos sob a forma de sequências de nucleótideos.

Existem dois tipos de hereditariedade: especifica e individual.

A hereditariedade especifica é responsável pela transmissão de agentes genéticos que determinam a herança de características comuns a uma determinada espécie.

A hereditariedade individual designa o conjunto de agentes genéticos que actuam sobre os traços e características próprios do individuo que o tornam um ser diferente de todos os outros.

Pequeno teste: http://www.prof2000.pt/users/maceira/saber_estudar/cnaturais_3ciclo/paula_ciencias

/hereditariedade/hereditvf.htm

Reportagem

http://www.youtube.com/watch?v=rpBgqNl14R8&feature=related

FIM

Trabalho efectuado por:Carlos Santana

Unidade de STC7 Curso Técnico de

Multimédia Cencal 2010