Watson e Crick para além de terem proposto o modelo de dupla hélice para o DNA, sugeriram também uma possível forma desta molécula de replicar. Segundo estes investigadores, o facto das bases do DNA serem consideradas complementares, esta molécula pode-se autoduplicar de forma conservativa. É assim, que “nasce” a hipótese semiconservativa.
Esta hipótese semiconservativa diz que, cada uma das cadeias da molécula irá servir de molde para uma nova cadeia complementar. Assim, a molécula ao se replicar, originará duas moléculas filhas idênticas à molécula mãe original, mas cada uma delas contem uma das cadeias da molécula mãe antiga, e uma nova cadeia, recém-formada.
Alguns anos depois, o investigador Arthur Kornberg admitiu que a molécula de DNA podia-se replicar em laboratório. Mas outros investigadores defendiam que esta apresentava grandes dimensões para que o desenvolvimento da hélice ocorresse eficazmente. Foi então que surgiram mais dois modelos, que poderiam explicar a replicação da molécula de DNA.
- Hipótese conservativa: a molécula mãe não era alterada, e servia de molde para a construção da molécula filha, que seria formada por duas novas cadeias de nucleótidos;
- Hipótese dispersiva: cada molécula filha seria formada por fragmentos da molécula inicial, a partir de nucleótidos presentes na célula.
Matthew Meselson e Franklin Stahl, após tanta polémica em torno deste assunto, realizaram experiências que vieram comprovar a hipótese semiconservativa da replicação do DNA.
A1 – Cultivaram bactérias em meios de cultura distintos: um com isótopo pesado de azoto (15N) e outro com azoto normal (14N);
A2 - Deu-se a extracção do DNA das bactérias que se encontravam em cada um dos diferentes meios de cultura, e procedeu-se à sua centrifugação;
A3 - Verificou-se então que as cadeias de DNA das bactérias cultivada no meio com 15N eram mais densas que as do meio com azoto normal (15N).
Figura 1 - Experiência A
Na experiência B:
B1 - As bactérias foram cultivadas num meio de cultura com azoto pesado (15N);
B2 - Após várias gerações de bactérias se terem desenvolvido neste meio, foram transferidas para um meio de cultura com azoto normal (14N). Algumas bactérias foram retiradas deste meio (o seu DAN foi extraído e centrifugado), logo após a transferência, ou seja, no tempo zero (Geração 0). A percentagem de 15N era de 100%, e as bactérias encontravam-se no fundo do tubo da centrífuga.
B3 - Passados cerca de 20 minutos (tempo necessário para que estas se dividam e originem uma nova geração), foram novamente retiradas algumas bactérias, em que o DNA foi extraído e centrifugado. A percentagem da densidade intermédia é de 100% mas desta vez, de moléculas de DNA híbridas, ou seja, cadeias de 15N com cadeias de 14N (Geração 1)
B4 - Ao fim de 40 minutos, foi novamente retirada uma amostra, que sofreu o mesmo procedimento. Mas desta vez, a percentagem da densidade intermédia é de 50%/50%, ou seja, 50% de moléculas de azoto normal (14N) e 50% de moléculas híbridas (moléculas de 14N + moléculas de 15N).
Figura 2 - Experiência B
Chegou-se à conclusão, com esta experiências, que estes resultados apoiam sem qualquer tipo de dúvida, a hipótese semiconservativa. Isto porque, as bactérias do meio 15N quando são transferidas para o meio com 14N, este azoto é utilizado para produzir novas cadeias de DNA. Sendo assim, a molécula de DNA apresenta uma cadeia de nucleótidos com azoto pesado (15N) que fazia parte da cadeia antiga, e outra com azoto normal (14N) que era originária da cadeia recém-formada.
Estes video podem ajudar à compreensão da replicação do DNA. Infelizmente, nenhum video, em que se falasse bem o português. Espero que consigam entender:
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