Qual a história do ADN?

Nas décadas de vinte e trinta do século XX, os bioquímicos, além de já conheceram o ADN, sabiam igualmente que existiam cromossomas, no núcleo das células.

Sabiam que estes continham para além de ADN, proteínas, sabiam igualmente que o metabolismo celular derivava da actuação equilibrada de enzimas que eram produzidas através de informações contidas no núcleo, mais propriamente nos cromossomas e não nos esqueçamos que estes contêm ADN. Continuando os bioquímicos deduziram, embora não tivessem realizado experiencias, que o núcleo deveria conter exemplares de enzimas/proteínas da célula, e à medida que a célula necessitasse, seriam feitas cópias, o papel do ADN, nessa brilhante conclusão seria a de proporcionar uma estrutura sobre a qual se assentava a tal colecção de proteínas, mas a verdadeira essência do ADN, ainda estava por descobrir.

E tudo começou com a experiência de Frederik Griffith realizada em 1928 e foi realizada a partir de bactérias da espécie Streptococus pneumoniae, estas são bactérias que provocam pneumonia nos mamíferos. Esta bactéria apresentava duas formas, havia a estripe S (virulenta) e a estripe R (não virulenta), as do tipo S eram envolvidas por uma espécie de cápsula de polissacarídeos que lhes confere um aspecto liso, já as do tipo R são desprovidas de cápsula. Continuando a experiência seguiu o seguinte método:

Bactérias da Estripe S (Virulenta)

Bactéria Estripe S (Anteriormente morta pelo calor)

Estripe S (anteriormente morta pelo calor) juntamente com a Estripe R

Bactérias da Estripe R (Não Virulenta)

 

       Rato Vivo                    Rato Morto                    Rato Vivo                  Rato Morto

A partir deste método utilizado nesta experiência, Griffith firmou a seguinte conclusão, concluiu que existe algures na célula uma substância química que permanece intacta após a morte da célula, esta substância é capaz de determinar o destino, ou seja, determinar as características da célula, porém Griffith não conseguiu identificar a natureza química deste “princípio transformante ou princípio activo”, apesar de não saber como se chamava este princípio, como funcionava e como era a sua forma entre outros mistérios.

A Experiência de Avery, Mac Leod e Mac Carthy

Esta experiência efectuada em 1944, e não deixou dúvidas quanto ao papel do ADN, foi uma experiência que deu continuidade à experiência de Frederick Griffith. A mesma foi realizada da seguinte forma:  

Strepococus pneumoniae R Vivas

Principio Transformante sujeito à acção prévia de protéases

 

Jaz aqui o ratinho Coitadito Eterna Saudade

 

                                     +                                                                                  

 

Jaz aqui o ratinho Coitadito Eterna Saudade

                       Inoculado A

Strepococus pneumoniae R Vivas

Principio Transformante sujeito à acção prévia de polissacarases

 

Principio Transformante sujeito à acção prévia de polissacarases e das protéases

Strepococus pneumoniae R Vivas

                          Inoculado B

Jaz aqui o ratinho Coitadito Eterna Saudade

 

                           Inoculado C

                Mediante este método apresentado acima, podemos perceber que o objectivo desta experiência era tentar perceber qual destas biomoléculas, é que provocava a morte dos ratos, tal como era de se esperar é o ADN que provoca isso, mas na altura não se sabia designar o nome dessa biomolécula.

                Nesta experiência como podemos verificar utilizou-se as duas estripes de bactérias, as mesmas utilizadas por Griffith e também polissacarases e protéases, que respectivamente enzimas de degradam os polissacarídeos e as proteínas.

                Vendo a experiência e analisando-a podemos concluir que não vendo evolução tanto nos inoculados A, B e C, pois o ratos continuaram a morrer, Avery concluiu, assim como os seus colaboradores, que nem as proteínas nem os polissacarídeos, provocavam o falecimento dos ratos, mas sim o principio activo.

No entanto a sociedade ainda não estava preparada para elevar o ADN como sendo a molécula responsável pelo comando da vida celular.

A Experiência de Hershey e Martha Chase

Esta experiência foi produzida em 1952, a mesma permitiu separar o vírus das bactérias. Também nestas experiências foram usados elementos radioactivos, nomeadamente o S (Enxofre) e o P (Fósforo), pois o ADN possui fósforo na sua constituição, e por outro lado as proteínas contêm S (Enxofre) na sua composição. Hershey e Chase utilizaram o seguinte método:

A- Fagos que cresceram                                B – Fagos que cresceram

em meio contendo                                              em meio contendo

Fósforo radioactivo (P)                                        Enxofre radioactivo (S)

Após pouco tempo de centrifugação, os  restos dos virús foram separados das bactérias

Após pouco tempo de centrifugação, os  restos dos virús foram separados das bactérias

 

Igual para os dois

 

Por centrifugação obtiveram-se

Dois estratos, no fundo as bactérias

Infectadas e, por cima o vírus com os restos virais.

                Nesta experiência foram utilizados elementos radioactivos, para assim se verificar o percurso tanto das bactérias como do vírus. Depois destas três experiências podemos concluir então que tanto Avery, que se baseou nos estudos de Griffith , como Hershey  Chase, comprovaram que o ADN é que é o principio transformante ou activo e que este é que comanda a célula, e que também provaram que qualquer alteração na mesma provocaria alterações no comportamento da célula e ainda que o ADN ao ligar-se a outro ADN de outra célula, poderia igualmente modificá-la, como aconteceu primeiramente com Griffith.

                Foi com esta última experiência, que a comunidade científica aceitou que o ADN é a molécula que contém a informação para o funcionamento da célula. Mas ainda estavam todos a metade do caminho pois não sabiam ainda como se organizavam os constituintes da mesma.

As Regras de Chargaff

                 Em 1950, após ter feito inúmeras experiências rigorosas, Chargaff conseguiu isolar e quantificar as bases azotadas, que vinham de amostras de ADN de organismos diferentes. Depois de executar todas as suas experiências, Chargaff fez com que as suas conclusões, chegassem a regras, as regras de Chargaff e estas são resumidamente:

      ADN de organismos diferentes, apresentam quantidades diferenciadas de cada uma das bases azotadas e estas por acaso são: (Adenina, Citosina, Timina e Guanina).

      E que em todas as moléculas de ADN, a quantidade de bases púricas é igual à quantidade de pirimídicas, sendo assim a Timina é sempre igual à Adenina, e Citosina é igual à Guanina

                   Não tendo grande impacto coma as suas descobertas, as suas descobertas foram muito úteis, contudo para explicar os processos vitais comandados pelo ADN, no que diz respeito à sua replicação e à síntese de proteínas.

Rosalind Franklin

                    Foi uma importante jovem Física que se dedicava a estudar e a fotografar biomoléculas com técnicas de difracção de raios X. Esta utilizou amostras puras de ADN e conseguiu fotografá-las a fim de conhecer a sua estrutura Helicoidal.