A História do DNA

Por contribuir com o LunaDNA Writer. Última edição do LunaPBC em setembro de 2019

O material hereditário humano conhecido como ácido desoxirribonucleico, ou DNA, é uma molécula longa contendo a informação que os organismos precisam para se desenvolver e reproduzir. O DNA é encontrado em todas as células do corpo, e é transmitido de pais para filhos.

Embora a descoberta do DNA tenha ocorrido em 1869 pelo bioquímico nascido na Suíça Fredrich Miescher, levou mais de 80 anos para que sua importância fosse plenamente realizada. E ainda hoje, mais de 150 anos depois de ter sido descoberta pela primeira vez, pesquisas e tecnologias empolgantes continuam a oferecer mais discernimento e uma melhor resposta à pergunta: por que o DNA é importante? Saiba mais aqui sobre DNA, incluindo:

• O que é DNA?
  ◦ De que é feito o DNA?
  ◦ Como funciona o DNA?
• Como foi descoberto o DNA?
  ◦ Quem descobriu o DNA?
  ◦ Quando foi descoberto o ADN?
• O futuro do ADN

O que é o ADN?

O ADN é material auto-replicativo que está em todos os organismos vivos. Em termos mais simples, é um portador de toda a informação genética. Ele contém as instruções necessárias para os organismos se desenvolverem, crescerem, sobreviverem e se reproduzirem. É uma molécula longa que contém o nosso “código” genético, ou receita. Esta receita é o ponto de partida para o nosso desenvolvimento, mas a interação do DNA com influências externas como nosso estilo de vida, ambiente e nutrição acaba por formar o ser humano.

Embora a maioria do DNA seja encontrada no núcleo de uma célula, uma pequena quantidade também pode ser encontrada nas mitocôndrias, que geram energia para que as células possam funcionar corretamente. Talvez a parte mais fascinante do processo é o facto de quase todas as células do seu corpo terem o mesmo ADN.

De que é feito o ADN?

DNA é composto por moléculas conhecidas como nucleótidos. Cada nucleotídeo contém um grupo de açúcar e fosfato, bem como bases nitrogenadas. Estas bases nitrogenadas são ainda divididas em quatro tipos, incluindo:

• adenina (A)
• citosina (C)
• guanina (G)
• timina (T)

A estrutura do ADN é uma hélice de dupla cadeia, e assemelha-se ao aspecto de uma escada torcida. O açúcar e os fosfatos são filamentos nucleotídicos que formam os lados longos. As bases nitrogenadas são os degraus. Cada degrau é na verdade dois tipos de bases de nitrogênio que se emparelham para formar um degrau completo e manter juntos os longos filamentos de nucleotídeos. Lembre-se, existem quatro tipos de bases de nitrogênio, e elas se emparelham especificamente – pares de adenina com timina, e guanina com citosina.

O DNA humano é único, pois é composto de quase 3 bilhões de pares de bases, e cerca de 99 por cento deles são os mesmos em cada humano. No entanto, é a seqüência dessas bases que determina quais informações estão disponíveis para construir e manter qualquer organismo.

Pense no DNA como letras individuais do alfabeto – letras combinam umas com as outras em uma ordem e forma específicas para compor palavras, frases e histórias. A mesma idéia é verdadeira para o DNA – como as bases nitrogenadas são ordenadas em seqüências de DNA formam os genes, que dizem às suas células como fazer proteínas. O ácido ribonucleico (RNA), outro tipo de ácido nucleico, é formado durante o processo de transcrição (quando o DNA é replicado). A função do RNA é traduzir a informação genética do DNA para as proteínas como é lido por um ribossomo.

Como funciona o DNA?

DNA é essencialmente uma receita para qualquer organismo vivo. Contém informação vital que é transmitida de uma geração para a seguinte. As moléculas de DNA dentro do núcleo de uma célula se enrolam firmemente para formar cromossomos, que ajudam a manter o DNA seguro e no lugar e armazenam informações importantes na forma de genes para determinar a informação genética de um organismo.

DNA funciona copiando-se para aquela molécula de cadeia única chamada RNA. Se o DNA é o plano, você pode pensar no RNA como o tradutor das instruções escritas no plano. Durante este processo, o DNA se desenrola para que possa ser replicado. O RNA é semelhante ao DNA, mas contém algumas diferenças moleculares significativas que o diferenciam. O RNA age como um mensageiro, carregando informação genética vital em uma célula a partir do DNA através de ribossomos para criar proteínas, que então formam todos os seres vivos.

Como o DNA foi descoberto?

DNA foi descoberto em 1869 pelo pesquisador suíço Friedrich Miescher, que estava originalmente tentando estudar a composição das células linfóides (glóbulos brancos do sangue). Em vez disso, ele isolou uma nova molécula que ele chamou de nucleína (DNA com proteínas associadas) a partir de um núcleo celular. Enquanto Miescher foi o primeiro a definir o DNA como uma molécula distinta, vários outros pesquisadores e cientistas contribuíram para o nosso relativo entendimento do DNA como o conhecemos hoje. E foi somente no início dos anos 40 que o papel do DNA na herança genética começou a ser pesquisado e compreendido.

Quem descobriu o DNA?

A resposta completa à pergunta quem descobriu o DNA é complexa, porque na verdade, muitas pessoas contribuíram para o que sabemos sobre ele. O DNA foi descoberto pela primeira vez por Friedrich Miescher, mas pesquisadores e cientistas continuam a expor o seu trabalho até hoje, pois ainda estamos aprendendo mais sobre os seus mistérios. A descoberta de Miescher foi apenas o começo.

Crédito para quem identificou o DNA pela primeira vez é muitas vezes erroneamente dado a James Watson e Francis Crick, que na verdade acabaram de promover a descoberta de Miescher com suas próprias pesquisas inovadoras quase 100 anos depois. Watson e Crick contribuíram em grande parte para a nossa compreensão do DNA em termos de herança genética, mas assim como Miescher, muito antes do seu trabalho, outros também fizeram grandes avanços e contribuições para o campo.

• 1866 – Antes das muitas descobertas e descobertas significativas, Gregor Mendel, conhecido como o “Pai da Genética”, foi na verdade o primeiro a sugerir que as características são transmitidas de geração em geração. Mendel cunhou os termos que todos conhecemos hoje como recessivos e dominantes.
• 1869 – Friedrich Miescher identificou a “nucleína” isolando uma molécula de um núcleo celular que mais tarde se tornaria conhecido como DNA.
• 1881 – O Prêmio Nobel e bioquímico alemão Albrecht Kossel, a quem é atribuído o nome de DNA, identificou a nucleína como um ácido nucleico. Ele também isolou aquelas cinco bases nitrogenadas que agora são consideradas os blocos básicos de construção do DNA e do RNA: adenina (A), citosina (C), guanina (G) e timina (T) (que é substituída pelo uracil (U) no RNA).
• 1882 – Pouco depois das descobertas de Kossel, Walther Flemming dedicou pesquisa e tempo à citologia, que é o estudo dos cromossomos. Ele descobriu a mitose em 1882 quando foi o primeiro biólogo a executar um estudo totalmente sistemático da divisão dos cromossomos. Suas observações de que os cromossomos duplos são significativos para a teoria da herança descoberta mais tarde.
• Principal 1900s – Theodor Boveri e Walter Sutton estavam trabalhando independentemente no que é agora conhecido como a teoria dos cromossomos Boveri-Sutton, ou a teoria cromossômica da herança. Suas descobertas são fundamentais na nossa compreensão de como os cromossomos carregam material genético e o passam de uma geração para a próxima.
• 1902 – As teorias de Mendel foram finalmente associadas a uma doença humana por Sir Archibald Edward Garrod, que publicou as primeiras descobertas de um estudo sobre herança recessiva em seres humanos em 1902. Garrod abriu a porta para nosso entendimento de desordens genéticas resultantes de erros nas vias químicas do corpo.
• 1944 – Oswald Avery primeiro delineou o DNA como o princípio transformador, o que essencialmente significa que é o DNA, e não as proteínas, que transformam as propriedades celulares.
• 1944 – 1950 – Erwin Chargaff descobriu que o DNA é responsável pela hereditariedade e que ela varia entre as espécies. Suas descobertas, conhecidas como Regras de Chargaff, provaram que unidades de guanina e citosina, assim como unidades de adenina e timina, eram as mesmas no DNA de dupla cadeia, e ele também descobriu que o DNA varia entre as espécies.
• Late 1940s – Barbara McClintock descobriu a mobilidade dos genes, finalmente desafiando virtualmente tudo o que se pensava que fosse. Sua descoberta do “gene saltador”, ou a idéia de que os genes podem se mover em um cromossomo, lhe rendeu o Prêmio Nobel de Fisiologia.
• 1951 – O trabalho de Roslind Franklin na cristalografia de raios X começou quando ela começou a tirar fotografias de difração de DNA por raios X. Suas imagens mostraram a forma helicoidal, o que foi confirmado por Watson e Crick quase dois anos depois. Suas descobertas só foram reconhecidas postumamente.
• 1953 – Watson e Crick publicaram na estrutura de dupla hélice do DNA que torce para formar a estrutura tipo escada que pensamos quando imaginamos o DNA.

Quando o DNA foi descoberto?

O que sabemos hoje sobre o DNA pode ser amplamente creditado a James Watson e Francis Crick, que descobriram a estrutura do DNA em 1953. Apesar de haver muitas descobertas importantes e contribuintes, tanto antes como depois do seu trabalho, este é o ano em que descobriram a dupla hélice do DNA, ou estrutura espiralada, entrelaçada, que é fundamental para a nossa compreensão atual do DNA como um todo.

O futuro do DNA

O futuro do DNA tem grande potencial. Como pesquisadores e cientistas continuam a avançar o que sabemos sobre as complexidades do DNA e as percepções que ele codifica, podemos imaginar um mundo com menos e melhor gerenciado doenças, maior longevidade e uma visão personalizada da medicina que é especificamente aplicável a indivíduos e não à população como um todo.

As percepções do DNA já estão possibilitando o diagnóstico e tratamento de doenças genéticas. A ciência também espera que a medicina avance para poder alavancar o poder das nossas próprias células no combate às doenças. Por exemplo, a terapia genética é projetada para introduzir material genético nas células para compensar genes anormais ou para fazer uma proteína terapêutica benéfica.

Os pesquisadores também continuam a usar a tecnologia de seqüenciamento de DNA para aprender mais sobre tudo, desde o combate a surtos de doenças infecciosas até a melhoria da segurança nutricional.

Ultimamente, a pesquisa de DNA irá acelerar a quebra do molde da abordagem de tamanho único da medicina. Cada nova descoberta em nosso entendimento do DNA empresta para o avanço da idéia de medicina de precisão, uma forma relativamente nova de os médicos estarem se aproximando dos cuidados de saúde através do uso de informações genéticas e moleculares para orientar sua abordagem à medicina. Com a medicina de precisão ou personalizada, as intervenções levam em consideração a biologia única do paciente e são adaptadas individualmente a cada paciente, em vez de se basearem na resposta prevista para todos os pacientes. Usando a genética e uma visão holística da genética individual, estilo de vida e ambiente, caso a caso, os médicos são mais capazes não só de prever estratégias de prevenção precisas, mas também de sugerir opções de tratamento mais eficazes.

Chegamos de onde estávamos em termos de nossa compreensão do DNA 150 anos atrás. Mas ainda assim, há muito a aprender. E com o potencial de que uma compreensão mais profunda do DNA irá melhorar a saúde humana e a qualidade de vida em todo o nosso mundo, sem dúvida, a pesquisa continuará. Uma compreensão completa do DNA de e entre todos os seres vivos poderia um dia contribuir para resolver problemas como fome no mundo, prevenção de doenças e combate às mudanças climáticas. O potencial é realmente ilimitado, e para dizer o mínimo, extremamente excitante.

Como fazer mais com seu DNA

Até recentemente, os indivíduos eram fontes de amostras no modelo tradicional de pesquisa. Hoje, a lacuna entre pesquisa e indivíduo está diminuindo e a comunidade está se unindo para contribuir com dados de saúde para apoiar a pesquisa em escala, avançar a ciência e acelerar as descobertas médicas na LunaDNATM.

Se você gostaria de ajudar os pesquisadores a entender melhor você, sua família e seu histórico de saúde familiar, faça o levantamento do histórico de saúde da família LunaDNA ou compartilhe seu arquivo de dados de DNA. Quanto mais pessoas se juntarem para contribuir com dados de saúde para o bem maior, mais rápida e eficiente será a pesquisa e melhorará a qualidade de vida de todos nós.

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