O DNA é um dos maiores mistérios da ciência, e a descoberta de sua estrutura e funcionamento foi um marco na história da biologia.
Desde sua descoberta, o DNA tem sido estudado em detalhes, e hoje em dia, sua importância é inquestionável. Mas o que é exatamente o DNA, como foi descoberto e como funciona?
Este artigo busca explorar essas questões, desde a história do DNA até as aplicações médicas mais recentes, como o diagnóstico genético e a medicina personalizada.
Através dessa jornada, esperamos desvendar alguns dos segredos mais intrigantes da ciência e descobrir o que o futuro nos reserva
O que é Dna?
Você certamente já ouviu falar sobre DNA, mas você sabe exatamente o que é?
O DNA é uma molécula incrivelmente complexa que funciona como uma espécie de plano de instruções para todos os seres vivos.
Neste artigo, você descobrirá o que é DNA e como ele funciona. Além disso, nós abordamos sua história, descoberta, estrutura básica, código genético e suas aplicações médicas.
Continue a ler para obter mais detalhes sobre a descoberta do mais importante segredo da vida!
História do DNA
A descoberta do DNA tem suas raízes na história da biologia. Foi primeiramente descrito por Friedrich Miescher, microbiologista suíço, em 1869 como um material orgânico rico em nitrogênio encontrado no núcleo de células de pus.
A descoberta foi inicialmente chamada de ‘nucleína’, mas é hoje conhecida como DNA.
Na década de 40, dois cientistas, Oswald Avery e Alfred Hershey, descobriram o papel do DNA na transmissão de características hereditárias. Foi nessa época que os estudiosos começaram a ver o DNA como a principal unidade de hereditariedade.
O avanço da compreensão do DNA saltou para a frente na década de 50, com as descobertas de James Watson e Francis Crick.
Os dois desvendaram a forma em que o DNA é estruturado, demonstrando que se trata de uma dupla hélice. Essa descoberta revolucionou a biologia.
Desde então, a pesquisa sobre o DNA tem avançado exponencialmente.
Estudos permitiram traçar a origem da vida e descobrir as causas de doenças hereditárias, bem como desenvolver novas formas de tratamento.
Com o avanço da tecnologia, muito ainda está por ser desvendado sobre o DNA.
A descoberta do DNA
Foi realizada na década de 1950, marcando um marco importante na ciência.
O trabalho pioneiro foi realizada pelo núcleo do geneticista britânico Francis Crick e da bioquímica americana James Watson, que descobriram a estrutura do ácido desoxirribonucleico (DNA) – a molécula que contém toda a informação genética da maioria dos seres vivos.
Durante este trabalho, Watson e Crick determinaram que o DNA era uma dupla hélice formada por nucleotídeos que contêm bases nitrogenadas.
Sua descoberta resultou na famosa fórmula a cada dois, em que as bases nitrogenadas adenina e timina (A-T) e guanina e citosina (G-C) são combinadas para formar a hélice.
A descoberta do DNA permitiu que a comunidade científica compreendesse melhor o funcionamento do material genético, o que abriu caminho para várias outras descobertas e estudos.
A Teoria da Duplicação de Watson e Crick
se refere ao mecanismo de formação de uma molécula de DNA. Em 1953, James Watson e Francis Crick descobriram que o DNA se forma a partir de uma forma de dupla hélice, com as bases nitrogenadas A, C, G e T se encontrando nos espaços entre as hélices.
O material genético se copia quando a dupla hélice se separa em duas fitas simples e cada fita então serve como template para a formação de uma nova fita.
O processo de formação de uma nova fita é chamado duplicação. A fita original é mantida e uma nova é formada a partir das bases nitrogenadas do template.
Esta duplicação de DNA assegura que os materiais genéticos são transmitidos para as gerações futuras.
Como Funciona o DNA?
O DNA é uma molécula de ácido desoxirribonucleico que contém a instrução genética que dita características específicas de um organismo.
Esta estrutura é conhecida como ‘código genético’ e é responsável por informar como os órgãos, tecidos e células do organismo devem funcionar.
O DNA é formado por duas cadeias de moléculas de ácido nucleico que formam um elo duplo.
Estas cadeias são formadas por nucleotídeos, que consistem em fosfato, açúcar e uma base nitrogenada.
Existem quatro bases nitrogenadas diferentes, que são adenina (A), citosina (C), guanina (G) e timina (T).
Estas bases nitrogenadas podem se ligar em diferentes combinações, formando o que é conhecido como sequência de bases, que determina as características básicas de um organismo.
Em geral, quando um organismo se reproduz, são copiadas as sequências genéticas. Esta cópia é realizada por meio da duplicação da cadeia de DNA.
Esta duplicação é realizada através do processo de replicação, no qual os dois filamentos de cada meia cadeia são separados e cada segmento é usado como molde para a síntese de RNA.
Essa síntese, chamada de transcrição, é feita por enzimas específicas. O resultado é uma nova cadeia de DNA, que é idêntica à cadeia original.
A estrutura de dupla hélice do DNA
é o modelo de dobra de fita de ácido desoxirribonucleico mais amplamente aceito. O descobridor do segredo molecular do código genético foi James Watson e Francis Crick.
Os dois talvez tenham sido ajudados pelo trabalho de outros cientistas, como o trabalho inovador de Rosalind Franklin.
A estrutura básica é formada por duas fitas em forma de espiral que se enrolaram uma na outra.
Estes são chamados de moléculas de polinucleotídeo desoxirriboadenina (A) e desoxirribosquinina (T).
As letras A e T são baseadas na química orgânica e se encaixam juntas, a T se encaixa à A, pois a parte externa destes ácidos é oposta e a parte interna é complementar.
As duas fitas de DNA são ligadas por ligações de hidrogênio. Quando as duas fitas se separam, as moléculas de nucleotídeo se abrem para permitir que o DNA se repare.
Quando as ligações entre as moléculas se rompem, o DNA se abre e duplica-se. Esta duplicação envolve a ligação de moléculas de nucleotídeo reparadoras e a troca de fitas de DNA.
Esta estrutura de dupla hélice é o que permite que o DNA seja capaz de replicar-se.
O código genético
Também conhecido como código de informação genética, é a instrução que contém a informação para a síntese de proteínas e outras moléculas essenciais para a sobrevivência.
Ele é carregado no cromossomo, que é a molécula portadora do código genético. O código genético é único para cada espécie e é formado por uma combinação de quatro bases nitrogenadas: adenina, guanina, citosina e timina.
Essas bases nitrogenadas estão ligadas aos açúcares e fosfato em uma estrutura chamada molécula de DNA, que codifica a informação genética.
Os genes possuem um determinado padrão de sequência de bases nitrogenadas, que são usadas para produzir proteínas.
Essas proteínas desempenham um papel essencial na estruturação dos seres vivos e em seus processos metabólicos.
O DNA é essencialmente um código de programação que direciona a síntese das proteínas, e essas proteínas, por sua vez, regulam as atividades fisiológicas dos seres vivos.
Aplicações Médicas do DNA
A descoberta do DNA provou ser um dos maiores avanços da ciência médica nos últimos tempos.
Hoje, seu uso no diagnóstico e tratamento de doenças é amplamente reconhecido.
O sequenciamento do DNA, ou seja, a análise exata do seu material genético, pode ajudar médicos a diagnosticar doenças genéticas, decidir sobre o melhor tratamento para pacientes, detectar possíveis problemas médicos antes que eles se desenvolvam e, além disso, fornecer informações sobre a heritage genética dos pacientes.
O diagnóstico genético também é usado para prever a probabilidade de um paciente desenvolver uma doença com base na sequência de seu DNA.
A possibilidade de prever doenças oferece aos médicos a chance de tratá-las antes que elas se tornem sérias.
Alguns avanços notáveis no diagnóstico genético também incluem a identificação precoce de doenças inflamatórias intestinais, doenças cardíacas e certos tipos de câncer.
Diagnóstico Genético
O diagnóstico genético é o processo de descobrir se um indivíduo tem ou não um gene anormal, ou defeituoso.
Esta informação pode ser usada para identificar, avaliar e tratar possíveis condições de saúde.
O diagnóstico genético pode ser usado para detectar mutações patogênicas, para avaliar a gravidade das condições, para designar um tratamento adequado e para fornecer conselhos sobre recursos disponíveis.
O diagnóstico pode ser realizado usando diversas técnicas, tais como clonagem, sequenciamento, PCR (reacção em cadeia da polimerase) ou teste de citometria de fluxo.
Estas técnicas permitem ao médico ou cientista identificar alterações nas sequências de DNA ou RNA, o que possibilita o diagnóstico das condições genéticas.
Ademais, o diagnóstico genético também pode ser usado para avaliar o risco de desenvolvimento de doenças hereditárias na família.
No diagnóstico genético, os resultados são geralmente interpretados cuidadosamente por especialistas para certificar que estão corretos.
É importante compreender que os resultados do diagnóstico genético podem não ser 100% precisos, uma vez que existem nuances e limitações que os cientistas devem considerar ao interpretar os resultados.
Medicina Personalizada
A medicina personalizada é um ramo da medicina que usa dados genéticos para ajudar os médicos a diagnosticar e tratar mais eficazmente doenças complexas.
Esses dados genéticos nos permitem entender melhor a causa biológica de uma condição e mapear os traços e padrões genéticos dos pacientes.
Isso possibilita que os médicos façam diagnósticos mais precisos, direcionem melhores tratamentos e melhorem a saúde dos pacientes.
Isso é possível porque quando compreendemos os segredos do DNA, podemos usar essa informação para prever o risco de pacientes desenvolverem certas doenças, suas necessidades de tratamento e como reagirão a terapias.
Ademais, a medicina personalizada pode ajudar na identificação de tratamentos mais eficazes, baseados no perfil genético de cada paciente, e na prevenção de complicações por doenças genéticas.
Conclusão
Em resumo, o DNA é o código genético que define quem somos como indivíduos.
A descoberta da estrutura de dupla hélice do DNA por Watson e Crick foi um marco na história da ciência, que permitiu um melhor entendimento sobre como as informações genéticas são transmitidas de geração em geração.
Com o avanço das tecnologias de sequenciamento genético, o diagnóstico genético e a medicina personalizada tornaram-se possíveis, oferecendo novas possibilidades de tratamento e prevenção de doenças.
O estudo do DNA é uma área em constante evolução, e certamente ainda há muito a ser descoberto sobre esse importante componente de nossa biologia.
