Rosalind Franklin - A "mãe " do DNA

Rosalind Franklin (Londres, 25 de julho de 1920 — Londres, 16 de abril de 1958) foi uma biofísica britânica.

Pioneira da biologia molecular que, empregando a técnica da difração dos raios-X, concluiu que o DNA tinha forma helicoidal (1949).

A vida da biofísica britânica (...) foi repleta de controvérsias. Ela foi responsável por parte das pesquisas e descobertas que levaram à compreensão da estrutura do ácido desoxirribonucleico (DNA, na sigla em inglês). Essa história, porém, é um conto de competição e intriga, descrito de uma maneira por James Watson & Francis Crick - que elaboraram o modelo da dupla hélice para a molécula de DNA - e (de) outra por quem defende Franklin como pioneira injustiçada na biologia molecular. James Watson, Francis Crick e Maurice Wilkins receberam um prêmio Nobel por seus estudos em 1962, quatro anos após a morte de Rosalind Franklin, aos 37 anos, vítima de câncer de ovário. Sua contribuição não foi reconhecida na época.

Biografia

Aos 15 anos, contrariando o desejo dos pais, decidiu que queria ser cientista.Entrou em 1938 no Newnham College, em Cambridge, graduando-se em físico-química (1941). Iniciou como pesquisadora (1942) analisando a estrutura física de materiais carbonizados utilizando raios-X. Trabalhando no British Coal Utilization Research Association, onde desenvolveu estudos fundamentais sobre as microestruturas do carbono e do grafite, base do doutorado em físico-química pela Universidade de Cambridge (1945).

Trabalhando em Paris (1947-1950), no Laboratoire Central des Services Chimiques de L'Etat, usou a técnica da difração dos raios-X para análise de materiais cristalinos. Voltando para a Inglaterra, juntou-se a equipe de biofísicos do King's College Medical Research Council (1951) e com Raymond Gosling no laboratório de biofisica do britânico Maurice Wilkins, e iniciou a aplicação de estudos com difração do raio-X para determinação da estrutura da molécula do DNA. Este trabalho permitiu ao bioquímico norte-americano James Dewey Watson e aos britânicos Maurice Wilkins e Francis Crick confirmar a dupla estrutura helicoidal da molécula do DNA, dando-lhes o Nobel de Fisiologia/Medicina (1962), sendo ela a grande injustiçada, já que o Nobel não pode ser atribuído postumamente.

Apesar das inúmeras dificuldades provocadas pelo preconceito, ela provou então ser uma cientista de primeiro nível, e mudou-se (1953) para o laboratório de cristalografia J. D. Bernal, do Birkbeck College, em Londres, onde prosseguiu com seu trabalho sobre a estrutura mosaical do vírus do tabaco. Quando iniciou sua pesquisa sobre o vírus da póliomielite (1956), ela descobriu que estava com câncer. Foi no Birkbeck Collegeaos que publicou seu último trabalho, sobre as estruturas do carvão (1958). Morreu em Londres ainda muito jovem, 37 anos, de câncer no ovário
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Projeto genoma humano ( Português )

Diferenças entre DNA e RNA

DNA e RNA são siglas de substâncias químicas envolvidas na transmissão de caracteres hereditários e na produção de proteínas compostas, que são o principal constituinte dos seres vivos; são ácidos nucleicos encontrados em todas as células humanas.

De acordo com a biologia, o DNA faz o RNA, que faz proteína (embora existam exceções os retro vírus, como o vírus da Aids). A informação contida no DNA, está registrada na seqüência de suas bases na cadeia, que indica outra seqüência, a de aminoácidos substâncias que constituem as proteínas. O DNA não é o fabricante direto dessas proteínas; para isso ele forma um tipo específico de RNA, o RNA mensageiro. O código genético, está no DNA, no núcleo das células, já as proteínas ficam no citoplasma celular, para onde se dirige o RNA mensageiro.

DNA

DNA é uma molécula formada por duas cadeias na forma de uma dupla hélice, que são constituídas por um açúcar, um grupo fosfato e uma base nitrogenada. A dupla hélice é um fator essencial na replicação do DNA durante a divisão celular, onde cada hélice serve de molde para outra nova.

RNA

RNA é a sigla para ácido ribonucléico (RNA), que é uma molécula também formada por um açúcar, um grupo fosfato e uma base nitrogenada. O RNA é o responsável pela síntese de proteínas da célula, são geralmente formados em cadeia simples, que podem, por vezes, ser dobrados.

Diferenças entre DNA e RNA

Na célula, o DNA é encontrado no núcleo, e o RNA é produzido no núcleo mas migra para o citoplasma.A nível da pentose (o monossacarídeo estrutural que está presente no nucleotídeo), no RNA existe a ribose e no DNA a desoxirribose.Quanto ao número de fitas, normalmente o RNA apresenta uma hélice simples, enquanto o DNA tem uma dupla-hélice.Relativamente ao pareamento das bases nitrogenadas, tanto no RNA como no DNA a citosina se pareia com guanina. A diferença é que no RNA a adenina se pareia com a uracila e no DNA a adenina se pareia com a timina.

Código genético

   O código genético é um código universal que estabelece a equivalência entre a sequência de bases no DNA (ácido desoxirribonucléico) e a sequência correspondente de aminoácidos, na proteína. É estabelecido através da complementaridade entre as bases nitrogenadas  puras e primídicas, que são de quatro tipos: adenina (A), guanina (G), timina (T) e citosina (C). O código possui poucos elementos, mas é necessário  que haja conexão química entre as bases que constituem ambos os filamentos, sendo que a adenina liga-se apenas à timina e a guanina sempre estará ligada à citosina.

A partir destes quatro nucleotídeos, há a codificação de 22 aminoácidos, e estes, podem ser reunidos de modo que permita a formação de 64 possíveis códons de nucleotídeos. Quando ocorre a ativação dos genes, há o início da transcrição (formação de moléculas de RNA:ribossômico, transportador e mensageiro), e em seguida, o processo de tradução (síntese de proteínas), maneira pela qual o DNA coordena o metabolismo da célula.

Quando o DNA passa a mensagem do seu código genético para o RNA, como uma “cópia invertida” numa molécula deRNAm (RNA mensageiro), é chamado de transcrição. Quando esse RNAm passa para o citoplasma será desencadeada a formação de uma proteína específica e correspondente, num processo chamado de tradução do código genético.

Cada trio de ligação das bases nitrogenadas do DNA correspondem a um códon de RNAm e cada códon, corresponde a uma anticódon do RNAt (RNA transportador)  relacionado a um aminoácido. As informações que forem codificadas na molécula de DNA irão permitir o controle das atividades celulares e a transmissão das características hereditárias, e estas, somadas aos fatores ambientais, determinarão as características gerais de um indivíduo (por exemplo, cor dos olhos, cor e tipo dos cabelos, estatura, entre outras).

Transferência de Paciente

Transporte pela membrana - Transporte ativo

 É a passagem aleatória de partículas sempre ocorre de um local de maior concentração para outro de concentração menor (a favor do gradiente de concentração). Isso se dá até que a distribuição das partículas seja uniforme. A partir do momento em que o equilíbrio for atingido, as trocas de substâncias entre dois meios tornam-se proporcionais.

Transporte Ativo

   Neste processo, as substâncias são transportadas com gasto de energia, podendo ocorrer do local de menor para o de maior concentração (contra o gradiente de concentração). Esse gradiente pode ser químico ou elétrico, como no transporte de íons. O transporte ativo age como uma “porta giratória”. A molécula a ser transportada liga-se à molécula transportadora (proteína da membrana) como uma enzima se liga ao substrato. A molécula transportadora gira e libera a molécula carregada no outro lado da membrana. Gira, novamente, voltando à posição inicial. A bomba de sódio e potássio liga-se em um íon Na⁺ na face interna da membrana e o libera na face externa. Ali, se liga a um íon K⁺ e o libera na face externa. A energia para o transporte ativo vem da hidrólise do ATP.

   Muitas membranas pegam carona com outras substâncias ou íons, para entrar ou sair das células, utilizando o mesmo “veículo de transporte". É o que ocorre por exemplo, com moléculas de açúcar que ingressam nas células contra o seu gradiente de concentração. Como vimos no item anterior, a bomba de sódio/potássio expulsa íons de sódio da célula, ao mesmo tempo que faz os íons potássio ingressarem, utilizando a mesma proteína transportadora (o mesmo canal iônico), com gasto de energia. Assim, a concentração de íons de sódio dentro da célula fica baixa, o que induz esses íons a retornarem para o interior celular.

   Ao mesmo tempo, moléculas de açúcar, cuja concentração dentro da célula é alta, aproveitam o ingresso de sódio e o “acompanham” para o meio intracelular.

 Esse transporte simultâneo, ocorre com a participação de uma proteína de membrana “cotransportadora” que, ao mesmo tempo em que favorece o retorno de íons de sódio para a célula, também deixa entrar moléculas de açúcar cuja concentração na célula é elevada.

  *Note que a energia utilizada nesse tipo de transporte é indiretamente proveniente da que é gerada no transporte ativo de íons de sódio/potássio.

Retroalimentação ( Feed back )

   Retroalimentação, realimentação ou feedback, é o nome dado ao procedimento através do qual parte do sinal de saída de um sistema (ou circuito) é transferida para a entrada deste mesmo sistema, com o objetivo de diminuir, amplificar ou controlar a saída do sistema. Quando a retroalimentação diminui o nível da saída, fala-se de retroalimentação negativa, e quando a retroalimentação amplifica o nível da saída fala-se de retroalimentação positiva. A retroalimentação pode também ter um efeito variável (às vezes positivo, às vezes negativo) de acordo com as condições, tempo de transmissão e inércia do sistema, o que pode provocar efeitos variados (ciclos, comportamento caótico ou outros).

   Norbert Wiener, no livro "Cybernetics: or the Control and Communication in the Animal and the Machine", explica a utilidade da retroalimentação para criar mecanismos auto-regulados. Quando desejamos certo padrão de movimento geral do mecanismo (ou sistema), utilizamos a diferença entre o movimento realizado de fato e o padrão de movimento desejado como um novo input para o sistema. Este novo input (entrada de informação) é a retroalimentação, e deve mover certa(s) parte(s) do sistema de tal maneira que o movimento geral realizado se aproxime mais do movimento desejado.1 Para isso, o mecanismo poderá mesclar feedbacks positivos e negativos.

   A retroalimentação é um procedimento existente em diversos tipos de sistemas, sejam eles biológicos, econômicos, elétricos (circuitos), sociais ou outros.

   Embora o conceito de retroalimentação, num sentido restrito, refira-se simplesmente ao retorno de informações do efeito para a causa de um fenômeno, no âmbito da comunicação e das interações humanas ele não se refere a nada de "simples". Diluindo as distinções formais entre emissor e receptor, por exemplo, ou explicitando a dinâmica recorrente que explicaria o fenômeno dos boatos e as "profecias auto-realizadoras" (self-fulfilling prophecies) que operam no mundo da política e da publicidade, este conceito não cessa de revelar o quanto a própria palavra se encontra tomada inicialmente na camada dos comportamentos, ações e reações cuja sequência nunca é linear, mas emaranhada, recursiva ou complexa.