DNA de cientista: Watson e Crick

ilustração representando Watson e Crick com a estrutura de dupla-hélice do DNA ao fundo

Saiba mais sobre como os pesquisadores Watson e Crick desvendaram qual é a estrutura do DNA e qual o impacto dessa descoberta, até hoje, em nossas vidas.

James Watson e Francis Crick foram pesquisadores importantes no entendimento sobre a molécula de DNA. Há muito tempo já se estudava a hereditariedade do material genético e do que era constituído, até que revelaram um modelo que explicava qual era a estrutura do DNA: a dupla hélice. Mas, em meio a tantas descobertas sobre o DNA, por que conhecer a sua estrutura foi tão fundamental?

O que é DNA

O DNA é um manual de instruções, que possui informações para orientar as células sobre o que elas serão e como elas deverão funcionar em cada momento. Essas informações estão codificadas em uma grande sequência de letras.

São os genes, trechos do DNA, que determinam a formação de proteínas, moléculas essenciais na estrutura e no funcionamento dos organismos. Assim, a partir das informações que estão contidas no DNA, as células saberão se devem se diferenciar em osso, pele ou qualquer outro tipo celular e também saberão como devem se comportar em diferentes situações. 

O DNA também é o responsável pela transmissão das informações que serão passadas de geração em geração.

A descoberta da estrutura do DNA

O início das pesquisas genéticas remetem a Mendel, que descreveu a hereditariedade de características em ervilhas ainda no século XIX. Desde então, foram muitas as descobertas na história do DNA, desde a sua própria existência até as pesquisas que revelaram do que a molécula é composta e qual sua estrutura.

Foi em 1951, na Universidade de Cambridge, Inglaterra, que o biólogo norte-americano James Watson encontrou o físico britânico Francis Crick. Juntos, eles precisaram de apenas 2 anos de estudos para propor o modelo da dupla hélice de DNA.

Estratégias de Watson e Crick

Apesar de Watson e Crick terem sido os únicos autores do artigo científico publicado na renomada revista Nature, os trabalhos de outros pesquisadores foram fundamentais para que o modelo fosse elaborado, especialmente os de Rosalind Franklin e Maurice Wilkins, que também estudavam a estrutura do DNA e faziam fotografias da molécula usando técnicas de raio-x. 

representação esquemática da fotografia 51, tirada por Rosalind Franklin

A fotografia 51, como ficou conhecida a imagem feita por Rosalind Franklin, foi utilizada no trabalho de Watson e Crick sem que ela tivesse conhecimento. 

A estratégia de Watson e Crick para desenvolver o modelo da dupla hélice de DNA foi estudar, a partir das fotografias do DNA e de outros trabalhos da área na época, qual seria o tamanho dos nucleotídeos, a proporção entre eles e como eles estariam dispostos no DNA.

Os nucleotídeos são os blocos bioquímicos do DNA, formados por uma base nitrogenada, uma molécula de ácido fosfórico e uma pentose (desoxirribose).

Assim, Watson e Crick propuseram que a molécula de DNA seria como uma escada girando para a direita, em que as “letras” (as bases nitrogenadas) estariam na parte interna, formando os degraus, enquanto os fosfatos estariam na parte externa, formando o corrimão. 

ilustração mostrando a dupla-hélice de DNA, que parece uma escada, e a localização de seus componentes, com o fosfato e a desoxirribose formando os corrimãos da escada e as bases nitrogenadas formando os degraus

Leia mais sobre as pistas e estudos que levaram Watson e Crick ao modelo de dupla hélice em História do DNA parte II.

Prêmios Nobel de Fisiologia ou Medicina

O modelo da estrutura do DNA proposto por Watson e Crick foi crucial para entender o mecanismo de replicação do DNA que ocorre nos seres vivos. Essa compreensão permite entender a duplicação de células e como ocorre a hereditariedade do material genético, por exemplo.

Conhecendo a estrutura e como o DNA pode ser replicado também foi possível desenvolver novas técnicas de análise, como o sequenciamento genético. Esse avanço permitiu, por sua vez, que o Projeto Genoma Humano fosse iniciado em 1990.

O grau de importância do estudo já era evidente na época da publicação do modelo da dupla hélice. Com isso, em 1962, Watson, Crick e Maurice Wilkins dividiram o prêmio Nobel de Medicina pela descoberta da estrutura do DNA. Rosalind Franklin, que havia falecido alguns anos antes, não teve sua participação devidamente reconhecida. 

Dia do DNA

Em abril de 2003, depois de 13 anos, o Projeto Genoma Humano foi finalizado, tendo sequenciado cerca de 90% do genoma humano. Apesar de não ter sequenciado o genoma humano por completo, o projeto trouxe enormes avanços no entendimento sobre as doenças genéticas, migrações populacionais e nossas origens, e possibilitou o avanço de novas técnicas de sequenciamento e até mesmo de edição genética.

Também em abril de 2003, mais especificamente no dia 25, o trabalho publicado por Watson e Crick na revista Nature desvendando a estrutura da molécula de DNA fez 50 anos.

Esses dois marcos envolvendo grandes estudos sobre o DNA incentivaram o Congresso Americano a criar o Dia do DNA em 25 de abril de 2003. A data seria celebrada apenas naquele ano, mas o instituto de pesquisa norte-americano National Human Genome Research Institute tornou o evento anual, com o objetivo de ensinar e celebrar os avanços da genética e mostrar como essas descobertas impactam diretamente as nossas vidas.

Conhecer mais sobre o DNA é conhecer nós mesmos: ele é passado de geração em geração e carrega informações genéticas sobre nossas características físicas, o risco de desenvolver certas doenças e a nossa ancestralidade. Ele é o primeiro passo na sua jornada de autoconhecimento! 

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O que Watson e Crick descobriram?

Watson e Crick descobriram a estrutura de dupla hélice do DNA, sendo que as “letras” (as bases nitrogenadas) estariam na parte interna da molécula, formando os degraus, enquanto os fosfatos estariam na parte externa, formando o corrimão. 

Quem são James Watson e Francis Crick?

James Watson é um biólogo norte-americano que desvendou, junto com o físico britânico Francis Crick, a estrutura de dupla hélice de DNA.

Como a molécula do DNA foi descoberta?

Friedrich Miescher, bioquímico suíço, conseguiu isolar o núcleo de células brancas do sangue e descobriu, em 1869, que lá estava o DNA (ácido desoxirribonucleico). A substância, primeiramente chamada de nucleína, era rica em fósforo e nitrogênio. Cinco anos depois, ele descobriu a característica ácida da substância, e a rebatizou de ácido nucleico.

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