1ª Apresentação de aula

1. Estrutura e função do Material Genético Prof. Edgar Bione

3. Frederick Griffith’s Transformation Experiment - 1928 “ Princípio transformante” demonstrado com Streptococcus pneumoniae Griffith conjeturou que o agente transformante era a proteína IIIS

4. Oswald T. Avery’s Transformation Experiment - 1944 Demonstrou que o DNA “ IIIS ” era o material genético responsável pelos resultados de Griffith (não o RNA).

5. Hershey-Chase Bacteriophage Experiment - 1953 Bacteriófago : Vírus que ataca bactérias usando o maquinário molecular de uma célula viva Estrutura do fago T 2 DNA e proteína

6. Ciclo de vida do fago T 2

9. Conclusões sobre estes primeiros experimentos: Griffith 1928 & Avery 1944: Hershey-Chase 1953: Gierer & Schramm 1956/Fraenkel-Conrat & Singer 1957: O DNA (não o RNA) é o agente transformante. O DNA (não a proteína) é o material genético. O RNA (não a proteína) é o material genético de alguns vírus.

11. Os nucleotídeos estão acoplados por ligações fosfodiéster para formar polinucleotídeos Ligação fosfodiéster Esta ligação é muito forte e por esta razão o DNA é notavelmente estável. O DNA pode ser fervido e até autoclavado sem degradar! Extremidades 5’ e 3’ Ligação covalente entre o grupo fosfato (acoplado ao carbono 5’) de um nucleotídeo e o carbono 3’ do açúcar de outro nucleotídeo As extremidades das cadeias de DNA ou RNA não são as mesmas. Uma extremidade da cadeia possui um carbono 5’ e a outra um carbono 3’.

12. Ext. 5’ Ext. 3’

17. B DNA

18. 1962: Prêmio Nobel em Fisiologia e Medicina James D. Watson Francis H. Crick Maurice H. F. Wilkins E quanto a? Rosalind Franklin

19. Organização do DNA/RNA nos cromossomos Genoma = cromossomo ou set cromossômico que contém todo o DNA que um organismo (ou organela ) possui Cromossomos Virais 1. única ou dupla fita de DNA ou RNA 2. circular ou linear 3. cercado por proteínas TMV T2 bacteriophage  bacteriophage Cromossomos Procarióticos 1. A maioria contém um cromossomo de DNA dupla fita circular 2. outros consistem de um ou mais cromossomos que podem ser circulares ou lineares 3. tipicamente arranjado em uma região condensada chamada nucleóide.

20. Problema: O genoma de E. coli (4.6 Mb), medido linearmente, pode chegar a 1.000 vezes maior que a célula de E. coli . O genoma humano (3.4 Gb) pode chegar a 2.3 m se esticado linearmente Soluções: 1. Super-helicoidização 2. Domínio das alças A dupla hélice de DNA enrola-se sobre o seu próprio eixo, num processo controlado por enzimas (Topoisomerases) (ocorre em moléculas de DNA Circular e linear)

21. Mais sobre o tamanho do Genoma: C = Quantidade total de DNA em um genoma haploide (1n) É amplamente variável de espécie para espécie e não mostra relação com a complexidade estrutural ou organizacional. 3,311,000,000 Equus caballus 3,355,500,000 Canis familiaris 3,454,200,000 Mus musculus 180,000,000 Drosophila melanogaster 290,000,000,000 Amoeba proteus 5,000,000,000 Zea mays 36,000,000,000 Lilium formosanum 4,639,221 E. Coli 9,750 HIV-1 3,400,000,000 Homo sapiens 168,900 T4 48,502  C (pb) Exemplos

23. Empacotamento do DNA dentro dos cromossomos: Nível 1 Voltas de DNA ao redor das histonas para criar a estrutura do nucleossomo . Formação das alças de DNA. Nível 4 Nível 2 Nucleossomos conectados por fio de DNA como colar de contas ( beads on a string) . Nível 3 Empacotamento dos nucleossomos numa fibra cromatínica de 30-nm.