A confirmação do DNA como material hereditário

A década de 1950 foi um período de controvérsias sobre o material hereditário. Indícios de que os ácidos nucleicos, contivessem as informações que passam de pais para filhos.

A confirmação do DNA como material hereditário

O início da década de 1950 foi um período de intensas controvérsias sobre o material hereditário. Havia indícios de que os ácidos nucleicos, o DNA em particular, contivessem as informações que passam de pais para filhos. Alguns cientistas, porém, acreditavam que as proteínas fossem as verdadeiras carregadoras dessas informações. Um experimento publicado em 1952 foi crucial para elucidar a questão. Nele, o cientista Alfred Hershey (1908-1997) e sua assistente recém-formada, Martha Chase (1927-2002), ambos norte-americanos, estudaram uma partícula viral chamada fago,
que utiliza bactérias para se reproduzir e contém apenas DNA e proteína.

Esquema de bacteriófago (ou simplesmente fago), a partícula viral.
Em (a) fago livre; em (b) fago infectando bactéria e injetando nela DNA.

Acompanhe a figura abaixo.

Representação das etapas dos experimentos realizados por Hershey e Chase. No primeiro experimento
(parte superior), fagos com DNA marcado (em vermelho) contaminam bactérias e logo em seguida são separados delas.
Após centrifugação, as duas frações foram testadas e a radioatividade passou dos fagos para as bactérias. No segundo
experimento (parte inferior), fagos com proteína marcada (em vermelho) contaminam bactérias e logo em seguida são
separados delas. Após nova centrifugação as duas frações são testadas e a radioatividade continua nos fagos. Colocadas
em meio de cultura, apenas as bactérias que receberam DNA marcado produzem fagos marcados.

Hershey e Chase planejaram produzir as partículas virais (fagos) com a substância suspeita de levar a informação hereditária marcada com um elemento radioativo. Em seguida, iriam procurar traços de radioatividade nas bactérias infectadas. Um grupo de fagos foi produzido com DNA marcado com fósforo radioativo (32P). Como nenhum aminoácido possui fósforo em sua composição, as proteínas dos fagos não continham radioatividade, mas apenas seu DNA.

Após a infecção das bactérias pelas partículas dos fagos, estas foram desacopladas com a ajuda de um liquidificador e a mistura foi separada por centrifugação. No sobrenadante ficaram as partículas virais, e no sedimento, as bactérias. A radioatividade estava presente na fração das bactérias.

Em outro conjunto de experimentos, foram produzidos fagos com proteínas marcadas com enxofre radioativo (35S). Como as moléculas de DNA não contêm átomos de enxofre, ele estava livre de radioatividade. Após a infecção das bactérias pelas partículas dos fagos, estas foram novamente separadas e centrifugadas. A radioatividade estava presente na fração sobrenadante dos fagos.
Nos dois experimentos, as bactérias infectadas, separadas dos fagos, foram colocadas em meio de cultura, e os fagos produzidos, examinados. Produziram-se fagos marcados apenas no experimento com fósforo marcado.

Os resultados dos testes confirmaram que as proteínas e o DNA tinham funções diferentes, e este último era introduzido nas bactérias, portanto, era ele que portava a informação genética. O experimento de Hershey e Chase convenceu o mundo científico de que era necessário desvendar a estrutura molecular do DNA para entender a hereditariedade.

Referências:

Bizzo, Nélio Novas bases da biologia / Nélio Bizzo. – 2. ed. – São Paulo : Ática, 2013. Conteúdo : v. 1 Células, organismos e populações – v. 2 Biodiversidade – v.3 Corpo humano, genes e ambiente

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