Unidade 5 Crescimento e renovação celular Biologia Exercício 1 Exercício 1 As experiências de Kornberg 1. Crescimento e renovação celular No seguimento das experiências de Meselson e Stahl, que revelaram o modo como ocorre a replicação do DNA, Arthur Kornberg isolou a enzima responsável pela síntese de DNA – a DNA polimerase – e criou um sistema acelular capaz de replicar o DNA (situação I). Para isso extraiu a DNA polimerase da bactéria Escherichia coli e em seguida adicionou-a a uma solução salina contendo uma molécula de DNA e os quatro desoxirribonucleótidos (nucleótidos de DNA) diferentes. Utilizou timina radioativa para poder identificar qualquer nova molécula de DNA sintetizada. Questão central As células possuem processos de síntese que asseguram o seu crescimento. Através da mitose têm a possibilidade de originar novas células idênticas à inicial. EX_BG11 © Porto Editora Que processos são responsáveis pela unidade e variabilidade celular? Como explicam o crescimento dos seres vivos? Depois de incubar estes componentes à temperatura corporal, verificou que a timina radioativa apareceu numa longa cadeia polinucleotídica. Isto significa que a DNA polimerase incorporou a timina radioativa, juntamente com os outros nucleótidos, durante a formação de uma nova cadeia de DNA, usando como molde a cadeia fornecida. 1.1. DNA e síntese proteica Num segundo conjunto de experiências (situação II), Kornberg demonstrou que a replicação de DNA só ocorre quando os quatro nucleótidos estão presentes. Se omitir qualquer um deles, a cadeia polinucleotídica não é construída. Conceitos/palavras-chave Núcleo e membrana nuclear RER Ribossoma Cariótipo Cromossoma Cromatídio Centrómero DNA e RNA Nucleótido Bases azotadas Ribose Desoxirribose Replicação Transcrição Tradução Codão Anticodão Codogene Código genético Gene Genoma Mutação génética. Numa terceira situação (situação III), Kornberg manteve as condições experimentais da situação I e adicionou a enzima DNA ase, que quebra a molécula molde de DNA em pequenos fragmentos. Nestas condições não ocorreu replicação. Esquema conceptual Condições experimentais DNA I sofre G A Genoma encontram-se no Cromossomas conjunto forma o Núcleo Bases azotadas situados no Não ocorreu replicação Não ocorreu replicação Codões baseada são a base do no Nova cadeia de DNA são complementares dos Anticodões C C C G G C T C T A A T A Código genético Codogenes Ribose DNA ase G Fragmentos de DNA G C C A G T A T C G T A T T G TA A A T C T G C G C A T T A T A T T G G A Nova cadeia de DNA DNA polimerase G G C T T A T A Sem adenina (A) G T T DNA polimerase T T DNA A T G G C T C A G T G C T T T T C G G A G T T C G A Timina radioativa incorporada G A C TA T A A Desoxirribose no RNA inclui A T diferem nas DNA polimerase T T A C G T no DNA inclui C G C Ribossomas T C C C G T A Centrómero T A C ocorre nos G C T Ocorreu replicação G C unidos pelo G T C C C G TA Membrana nuclear Cariótipo Tradução T C G T envolvido pela produz Resultados Nucleótidos DNA polimerase T T DNA sofre Cromatídios G C T G RNA constituídos por A T T T C A G T A A Sem adenina (A) G G T é um polímero de T A T T C T T C T C T G A C G C DNA polimerase A G G T A T T A G A C TA T A T G Adenina Guanina G T G A DNA para A T C T fazem parte dos T A T T C Citosina C C G C T G A Transcrição G A G TA constituem o Replicação Mutações genéticas A G A C TA T Genes T C III C C Timina radioativa II C T Alterações originam é constituido por EX_BG11 © Porto Editora 6 C C G A T T A G C T DNA polimerase DNA ase Fragmentos de DNA Fig. 1 Resumo das experiências de Kornberg. RER (Baseado em http://www.dnaftb.org/20/animation.html – consultado em junho de 2012) 7