Quando pensamos em DNA, a imagem de duas fitas entrelaçadas na forma de dupla hélice nos vêm à mente. A descoberta que o material genético tem essa estrutura foi feita na década de 1950, por James Watson e Francis Crick. Mas, muito antes disso, cientistas já sabiam que o DNA existia, qual era sua composição e já suspeitavam também de suas funções.
Podemos dizer, portanto, que Watson e Crick deram um passo fundamental para aumentar a compreensão que temos do DNA. Mas esse passo foi precedido por muitos outros, menos conhecidos, mas não menos importantes, que vamos contar a seguir.
A descoberta do DNA
A história da descoberta do DNA começa na década de 1860. Na época, o médico suiço Friedrich Miescher estudava o núcleo das células, em especial dos glóbulos brancos do sangue – nossas células de defesa. Para isso, o pesquisador fez acordos com o hospital local, que enviava para ele curativos usados de pacientes com amostras de células para seu estudo.
Miescher conseguiu isolar o núcleo dessas células e identificou várias proteínas ao longo do processo. Mas ele descobriu também uma nova substância, com propriedades diferentes de todas as outras que tinha encontrado. Essa molécula tinha um teor de fósforo, por exemplo, muito maior que as demais.
Como Miescher encontrou a substância no núcleo da célula, ele a chamou de nucleína. O pesquisador publicou seus achados em 1871, mas a composição e as funções da molécula permaneceram desconhecidas por mais de uma década.
A, T, C e G: as letras do DNA
Ao longo das décadas de 1870 e 1880, o bioquímico alemão Albrecht Kossel continuou estudando a nucleína. Ele descobriu que a substância tinha um componente proteico e um não proteico. A parte não-proteica era ácida, então Kossel a chamou de ácido nucleico.
Mais do que isso, o cientista também mostrou que o ácido nucleico possuía cinco compostos: adenina, citosina, guanina, timina e uracila. Hoje sabemos que essas são as bases nitrogenadas e são como a linguagem do material genético: enquanto o DNA (ou ácido desoxirribonucleico) é formado por uma grande sequência das letras A, T, C e G (adenina, citosina, guanina, timina), o RNA (ou ácido ribonucleico) é formado pelas letras A, U, C e G (adenina, citosina, guanina e uracila).
Por seus trabalhos, Kossel foi laureado com o prêmio Nobel de Medicina em 1910.
| Cromossomos: os corpos coloridos Paralelamente aos trabalhos de Kossel, o biólogo alemão Walther Flemming também estudava o núcleo de células. Ele observou que certas estruturas absorviam o corante que ele utilizava para ver mais claramente as células e ficavam coloridas. Devido a essa característica, seu colega Heinrich Waldeyer-Hartz cunhou o termo “cromossomos” para se referir a elas: em grego, chroma significa cor e soma, corpo. Cromossomos, portanto, são os corpos coloridos vistos por Flemming. |
DNA e herança genética
Até as primeiras décadas do século XX, portanto, cientistas já sabiam que havia um ácido nucleico dentro do núcleo das células e que ele era composto por bases nitrogenadas. Mas a função dessa substância ainda era desconhecida.
Neste período, o médico norte-americano Oswald Avery estudava como informações genéticas eram passadas de uma geração para outra. Por muitos anos, acreditou-se que o processo envolvia proteínas celulares. Para testar essa hipótese, Avery trabalhou com bactérias.
O cientista utilizou técnicas já conhecidas para remover diversas proteínas das células bacterianas, mas observou que as informações genéticas continuavam a ser passadas para as “células filhas”. Ele então experimentou remover o DNA e verificou que, desta vez, as informações genéticas não eram transmitidas.
Em 1944, Avery publicou seu trabalho e escreveu: “essas evidências apoiam a hipótese de que o ácido nucleico do tipo desoxirribonucleico [DNA] é a unidade fundamental do princípio transformador” das bactérias com as quais trabalhava. Ou seja, Avery havia observado que o DNA é responsável por transmitir características genéticas de uma geração para a próxima.
Montando o quebra-cabeça
O artigo escrito por Avery foi lido pelo bioquímico austríaco Erwin Chargaff, que já pesquisava sobre a possível estrutura do DNA. Inspirado pelo trabalho do colega norte-americano, Chargaff começou a estudar também a química dos ácidos nucleicos.
O bioquímico descobriu que o DNA mantinha algumas características independentemente do organismo ou tecido de que era coletado. Entre elas, estava o fato de que a quantidade de adenina (A) era sempre similar à quantidade de timina (T), e a quantidade de citocina (C) era sempre similar à quantidade de guanina (G).
Chargaff, porém, não conseguiu explicar porque isso acontecia. Mesmo assim, seu trabalho forneceu uma das últimas peças para que Watson e Crick montassem o quebra-cabeça que era a estrutura do DNA. A explicação que faltou à Chargaff foi dada por Watson e Crick: as quantidades de A e T eram iguais porque uma base se ligava à outra, assim como C e G. Essas ligações formam a estrutura em dupla-hélice como a conhecemos hoje.
Para saber mais sobre a descoberta de Watson e Crick, leia “A história do DNA: Parte 2“.
