DNA: construindo e identificando
OBJETIVO
Possibilitar que os alunos reproduzam o formato de uma molécula de DNA e através dessa montagem, observar os elementos que compõem e dá forma a estrutura espacial do DNA e compreendam a mensagem genética contida na molécula.
EMBASAMENTO TEÓRICO
O DNA, ácido desoxirribonucléico, é uma molécula composta por dois filamentos formados por açúcar, grupo fosfato e base nitrogenada que podem ser de quatro tipos: Timina, Adenina, Citosina ou Guanina. Entre cada cadeia, as bases são unidas por ligações fosfodiester, feitas entre a pentose e o fosfato do nucleotídeo adjacente.
Espacialmente se organiza na forma de uma dupla hélice e essa organização é obtida através de ligações feitas entre as bases nitrogenadas, chamadas de ligações de Hidrogênio, sempre feitas entre bases complementares.
A mensagem genética contida no DNA é formada por um alfabeto de quatro letras que correspondem aos quatro nucleotídeos: A, T, C e G. Com essas quatros letras é preciso formar “palavras” que possuem o significado de “aminoácidos”. Cada proteína corresponde a uma “frase” formada pelas “palavras”, que são os aminoácidos.
Uma proposta brilhante sugerida por vários pesquisadores, e depois confirmada por métodos experimentais, foi a de que cada três letras (uma trinca de bases) do DNA corresponderia uma “palavra”, isto é, um aminoácido. Nesse caso, haveria 64 combinações possíveis de três letras, o que seria mais do que suficiente para codificar os vinte tipos diferentes de aminoácidos (matematicamente, utilizando o método das combinações seriam, então, 4 letras combinadas 3 a 3, ou seja, 43 = 64 combinações possíveis).
MATERIAL NECESSÁRIO:
Um pacote de goma ou jujuba que tenha 4 cores (sabores) ou massa de modelar, um metro de arame flexível/maleável, palitos dentais, alicate, álcool, toalha de limpeza.
PROCEDIMENTO:
1. Identifique o grupo e a atividade em uma folha anexa.
2. Elabore uma molécula de DNA, escolhendo aleatoriamente a sequência de bases nitrogenadas da 1ª fita (15 ou 18 bases).
3. Complete a sequência da 2ª fita do DNA.
4. Corte o arame em pedaços de aproximadamente 50 centímetros cada.
5. Lavar as mãos para manusear as gomas, passar álcool nas mesas e arame (tudo isso para poder comer as gomas após a conclusão da atividade).
6. Separe as gomas em 4 grupos: cada cor corresponde a uma base nitrogenada. Defina e anote.
7. Prepare a 1ª fita, respeitando a sequência elaborada (nº2) e a 2ª fita (nº 3).
8. Uma as bases da 1ª e 2ª fita utilizando palitos dentais. Lembrar: os palitos representam as pontes de hidrogênio.
9. Flexione os fios de arame agora unidos, dando forma de hélice. Está pronta a molécula de DNA.
O código genético do DNA se expressa por trincas de bases, que foram denominadas códons lidos a partir da formação do RNA. Cada códon, formado por três letras, corresponde a um certo aminoácido, expresso em polipeptídeos ou proteínas que afetam/expressam determinada característica no organismo. Ex: a ocitocina (hormônio do amor, do parto e da amamentação), é formada pela união de 9 aminoácidos: cisteína-tirosina-isoleucina-glutamina-asparagina-cisteína-prolina-leucina-glicina.
Todas as proteínas presentes nos mais diferentes seres vivos são compostas por combinações entre 20 aminoácidos. Essas combinações são determinadas, como vimos, pelas sequências de códons do RNAm que foram transcritas a partir do DNA, onde a Timina (T) cede lugar para a URACILA (U). Damos o nome de código genético à correspondência entre os códons e os aminoácidos.
O códon AUG, que codifica para o aminoácido metionina, também significa início de leitura, ou seja, é um códon que indica aos ribossomos que é por esse trio de bases que deve ser iniciada a leitura do RNAm.
Note que três códons não especificam nenhum aminoácido. São os códons UAA, UAG e UGA, chamados de códons de parada durante a “leitura” (ou stop códons) do RNA pelos ribossomos, na síntese proteica.
10. Escolha uma das fitas do DNA (atividade nº2 ou 3 acima); a partir dela escreva o RNAm.
11. Separe os códons do RNAm, e descubra os aminoácidos formados a partir de seu molde de DNA (utilize a tabela acima).
12. Descubra o trecho de DNA que serve de molde para o hormônio ocitocina descrito no texto acima. (Interprete bem esta questão).
Adaptação de: www.pontociencia.org.br; www.sobiologia.com.br e netnature.files.wordpress.com