Biology · Livro 2 · Grades 10–12

Biologia do ensino médio

Biologia do ensino médio · Grades 10–12

3O DNA: uma molécula genética universal

Num laboratório às escuras, sob uma lâmpada azul, um de dois camundongos brancos brilha em verde do focinho à cauda. Ele carrega, em cada uma das células dele, um único gene retirado de uma água-viva que se acende no Pacífico — e as células do camundongo leem esse gene de água-viva exatamente como as células da água-viva o leem. O experimento funciona porque todo ser vivo escreve os genes dele na mesma molécula, com as mesmas quatro letras, e os lê pelas mesmas regras. Este capítulo trata dessa molécula, o DNA: como ela é construída, o que a estrutura dela explica, e o que o camundongo brilhante prova.

3.1 O material genético

Definição 3.1 (Informação genética)

A informação genética de uma célula é o conjunto de instruções, transmitidas de uma célula às células-filhas dela e dos pais aos descendentes, que determina as características do organismo e as proteínas que as células dele conseguem fabricar. Em todo ser vivo ela é carregada por moléculas de DNA (ácido desoxirribonucleico), empacotadas com proteínas nos cromossomos — no núcleo de uma célula eucariótica, livres no citoplasma de uma bactéria.

Proposição 3.2 (O DNA é a molécula da hereditariedade)

O material hereditário de uma célula é o DNA dela, e não as proteínas nem qualquer outro constituinte: transferir DNA purificado de uma linhagem de bactérias para outra transfere as características da primeira linhagem.

Evidências. Griffith (1928) descobriu que bactérias inofensivas da pneumonia, misturadas com células mortas de uma linhagem letal, tornavam-se letais e assim permaneciam ao longo das gerações: alguma coisa vinda das células mortas as tinha “transformado”. Avery, MacLeod e McCarty (1944) separaram o extrato das células mortas nas famílias de moléculas dele e testaram cada uma: só a fração de DNA transformava; tratar o extrato com uma enzima que destrói o DNA abolia o efeito, enquanto enzimas que destroem proteínas ou RNA não. A substância transformadora, e portanto a portadora da característica hereditária, era o DNA.

Exemplo 3.3 (Onde está o DNA)

Um corante específico para o DNA tinge o núcleo de uma célula de bochecha e nada mais no citoplasma; numa célula em divisão ele tinge os cromossomos compactos. Uma bactéria capta o corante numa região central sem envelope. Nos dois casos, a quantidade de DNA dobra antes de cada divisão e é dividida pela metade entre as duas células-filhas — o comportamento esperado de uma informação que precisa ser copiada e repartida.

3.2 A estrutura do DNA

Definição 3.4 (Nucleotídeo)

O DNA é uma cadeia de nucleotídeos. Cada nucleotídeo é feito de três partes: um grupo fosfato, um açúcar (a desoxirribose) e uma de quatro bases nitrogenadas: adenina (A), timina (T), guanina (G) e citosina (C). Açúcares e fosfatos se alternam para formar o esqueleto da cadeia; as bases se projetam dele, uma por nucleotídeo. Os quatro nucleotídeos diferem só pela base, de modo que uma fita de DNA é descrita pela sequência das bases dela, escrita como uma sequência de letras: ATGGCTTAC…

As duas fitas do DNA, desenhadas planas. Cada fita é uma cadeia de nucleotídeos (fosfato, açúcar, base). As fitas correm em sentidos opostos e são mantidas juntas por pares de bases: A sempre fica diante de T, G sempre diante de C. Um par de bases segue o seguinte a cada 0.34\, nm.
As duas fitas do DNA, desenhadas planas. Cada fita é uma cadeia de nucleotídeos (fosfato, açúcar, base). As fitas correm em sentidos opostos e são mantidas juntas por pares de bases: A sempre fica diante de T, G sempre diante de C. Um par de bases segue o seguinte a cada 0.34nm0.34\,\mathrm{nm}.

Proposição 3.5 (A dupla-hélice)

Uma molécula de DNA é feita de duas fitas enroladas uma na outra numa dupla-hélice destrógira de cerca de 2nm2\,\mathrm{nm} de largura, com uma volta a cada dez pares de bases (3.4nm3.4\,\mathrm{nm}). As fitas correm em sentidos opostos e se voltam uma para a outra pelas bases, que se pareiam segundo uma regra estrita de complementaridade: A se pareia só com T, G só com C. A sequência de uma fita fixa, portanto, a sequência da outra.

Evidências. Chargaff (1950) mediu a composição em bases do DNA de muitas espécies e encontrou, em todas elas, tanto A quanto T e tanto G quanto C, enquanto a proporção de A+T para G+C variava de espécie para espécie — uma regra de pareamento, e não um acaso químico. As fotografias de raios X de fibras de DNA feitas por Franklin (1952) mostraram a assinatura de uma hélice de 2nm2\,\mathrm{nm} de diâmetro e 3.4nm3.4\,\mathrm{nm} de passo. Watson e Crick (1953) construíram o único modelo que se ajusta aos dois: dois esqueletos por fora, bases pareadas por dentro, com os pares A–T e G–C tendo a mesma largura para que a hélice seja regular.

Exemplo 3.6 (A regra de Chargaff em números)

DNA humano: A 30.9%, T 29.4%, G 19.9%, C 19.8% — A\,\approx\,T e G\,\approx\,C dentro da precisão da medida, e A+T =60%= 60\%. E. coli: A 24.7%, T 23.6%, G 26.0%, C 25.7%, A+T =48%= 48\%. Levedura: A+T =64%= 64\%. Se uma amostra de DNA contém 32% de A, a complementaridade prevê 32% de T e (10064)/2=18%(100 - 64)/2 = 18\% de G e de C.

Composição em bases do DNA de quatro espécies. Em cada uma, as barras de A e de T coincidem e as de G e de C coincidem — a assinatura do pareamento de bases —, enquanto a parcela de A+T difere de uma espécie para outra.
Composição em bases do DNA de quatro espécies. Em cada uma, as barras de A e de T coincidem e as de G e de C coincidem — a assinatura do pareamento de bases —, enquanto a parcela de A+T difere de uma espécie para outra.

Método 3.7 (Escrever a fita complementar)

Dada uma fita, escreva sob cada base a parceira dela (A\leftrightarrowT, G\leftrightarrowC), depois leia o resultado no sentido oposto se a convenção do exercício exigir. Para 5’-ATGGCTTAC-3’ a fita parceira, lida no sentido próprio dela, é 5’-GTAAGCCAT-3’. Contagem: uma fita com nAn_\mathrm{A} adeninas fica diante de uma fita com nAn_\mathrm{A} timinas, de modo que na molécula inteira nA=nTn_\mathrm{A} = n_\mathrm{T} e nG=nCn_\mathrm{G} = n_\mathrm{C}.

Proposição 3.8 (O que a estrutura explica)

Duas propriedades do material genético decorrem da estrutura.

  • Informação: a ordem das bases ao longo de uma fita não é restringida pela química — qualquer sequência é possível —, de modo que a sequência pode carregar uma mensagem, como a ordem das letras carrega um texto. Uma célula humana guarda 3.2×1093.2 \times 10^{9} pares de bases em cada conjunto de cromossomos.
  • Cópia: como cada fita determina a outra, a molécula pode ser duplicada separando as fitas e construindo uma nova parceira sobre cada uma. O mecanismo é assunto do Capítulo 11.

Demonstração. Admitido neste nível.

3.3 Genes, alelos, cromossomos

Definição 3.9 (Gene e alelo)

Um gene é um segmento de uma molécula de DNA — tipicamente alguns milhares de pares de bases — cuja sequência carrega as instruções para fabricar uma proteína (ou, às vezes, uma molécula funcional de RNA). Ele ocupa uma posição fixa num dado cromossomo. As versões de um gene que diferem por algumas bases são os alelos dele: mesma posição, mesma função, sequência ligeiramente diferente e, portanto, muitas vezes uma proteína ligeiramente diferente.

Exemplo 3.10 (Números)

O genoma humano — um conjunto completo de cromossomos — carrega 3.2×1093.2 \times 10^{9} pares de bases e cerca de 2000020\,000 genes; os genes ocupam apenas alguns por cento da sequência. Uma célula de E. coli carrega uma única molécula circular de DNA de 4.6×1064.6 \times 10^{6} pares de bases e cerca de 4300 genes. Dois seres humanos sem parentesco diferem em aproximadamente uma base em mil: uns três milhões de posições, a maioria fora dos genes e sem consequência, algumas delas alelos que mudam uma característica.

Proposição 3.11 (Os cromossomos)

Um cromossomo é uma molécula de DNA, enrolada em proteínas de empacotamento e espiralada sobre si mesma. Esticado, o DNA de um cromossomo humano teria de 1.5cm1.5\,\mathrm{cm} a 8.5cm8.5\,\mathrm{cm} de comprimento; os 46 cromossomos de uma célula guardam juntos cerca de 2m2\,\mathrm{m} de DNA num núcleo de 6µm6\,\text{µ}\mathrm{m} de diâmetro. Os cromossomos só são visíveis como corpos separados durante a divisão celular, quando estão espiralados o mais apertado possível; entre duas divisões eles ficam desenrolados e preenchem o núcleo como um emaranhado.

Demonstração. Admitido neste nível.

3.4 Uma molécula para todos os seres vivos

Proposição 3.12 (Universalidade do DNA)

Todos os seres vivos — bactérias, fungos, vegetais, animais — carregam a informação genética deles como DNA construído com os mesmos quatro nucleotídeos, e leem a sequência de um gene pelas mesmas regras. Em consequência, um gene retirado de uma espécie e inserido no DNA de outra é lido pelas células da receptora, que fabricam a proteína que ele codifica: a transgênese é possível, e o organismo transgênico passa o gene estrangeiro aos descendentes dele como qualquer outro.

Evidências. O gene da proteína verde fluorescente (GFP) da água-viva Aequorea victoria já foi inserido em bactérias, leveduras, vegetais, peixes, camundongos e coelhos: cada um deles fabrica a proteína e brilha em verde sob luz azul, e a característica é herdada. O gene humano da insulina, inserido em E. coli em 1978, faz a bactéria produzir insulina humana, que desde então é a fonte do hormônio para os diabéticos. Não se conhece nenhum caso de espécie cujos genes estejam escritos em outra química.

A transgênese: um gene isolado de uma espécie é inserido no DNA de um óvulo fecundado de outra. Cada célula do organismo resultante o carrega, o lê e o transmite.
A transgênese: um gene isolado de uma espécie é inserido no DNA de um óvulo fecundado de outra. Cada célula do organismo resultante o carrega, o lê e o transmite.
Sob luz azul, um camundongo que carrega o gene da água-viva para a proteína verde fluorescente brilha ao lado de um camundongo comum. Mesma molécula, mesmas regras de leitura: a instrução da água-viva funciona no camundongo.
Sob luz azul, um camundongo que carrega o gene da água-viva para a proteína verde fluorescente brilha ao lado de um camundongo comum. Mesma molécula, mesmas regras de leitura: a instrução da água-viva funciona no camundongo.

Exemplo 3.13 (Usos da transgênese)

Insulina e hormônio de crescimento humanos fabricados por bactérias; um gene de resistência a uma praga de insetos inserido no milho ou no algodão; arroz que carrega genes para fabricar um precursor da vitamina A; o gene da GFP acoplado a outro gene para que as células em que esse gene está ativo se acendam ao microscópio — este último uso, uma ferramenta de pesquisa, é o mais comum de todos. Cada uso levanta questões próprias de segurança e de consequências para o ambiente; cada um se apoia no mesmo fato, a universalidade da molécula genética.

Observação 3.14 (Unidade e diversidade no nível molecular)

A universalidade do DNA é a face molecular da unidade da vida encontrada no Capítulo 1: uma química, uma molécula de informação, um sistema de leitura para todo organismo da Terra, que é o que uma origem comum prevê (Capítulo 6). A diversidade da vida também está escrita na mesma molécula, como diferenças de sequência: entre dois alelos, algumas bases; entre duas espécies, alguns por cento do genoma; entre uma bactéria e um ser humano, toda a organização do texto.

3.5 Exercícios

Exercício 3.1

Cite as três partes de um nucleotídeo e as quatro bases do DNA.

Solução

Solução de Exercício 3.1.

Um grupo fosfato, um açúcar (a desoxirribose) e uma base. Bases: adenina, timina, guanina, citosina.

Exercício 3.2

Escreva a fita complementar de TACGGATTCA.

Solução

Solução de Exercício 3.2.

ATGCCTAAGT, escrita base sob base.

Exercício 3.3

Uma amostra de DNA contém 21% de guanina. Dê as porcentagens de C, de A e de T.

Solução

Solução de Exercício 3.3.

C =21%= 21\%; A == T =(10042)/2=29%= (100 - 42)/2 = 29\% cada uma.

Exercício 3.4

Defina gene e alelo, numa frase cada, usando a palavra “sequência”.

Solução

Solução de Exercício 3.4.

Um gene é um segmento de DNA cuja sequência carrega as instruções para uma proteína, numa posição fixa de um cromossomo. Um alelo é uma das versões de um gene, que difere das outras por algumas bases da sequência dele.

Exercício 3.5

O que é um organismo transgênico? Dê dois exemplos do capítulo.

Solução

Solução de Exercício 3.5.

Um organismo em cujo DNA foi inserido um gene de outra espécie, e que o lê e o transmite. Exemplos: camundongos que carregam o gene GFP da água-viva; E. coli que carrega o gene humano da insulina.

Exercício 3.6 ★★

Um gene tem 1500 pares de bases de comprimento. Qual é o comprimento dele em nanômetros, e quantas voltas de hélice ele faz?

Solução

Solução de Exercício 3.6.

1500×0.34=510nm1500 \times 0.34 = 510\,\mathrm{nm}; 1500/10=1501500/10 = 150 voltas.

Exercício 3.7 ★★

Calcule o comprimento total do DNA de uma célula humana, dados 3.2×1093.2 \times 10^{9} pares de bases por conjunto de cromossomos e dois conjuntos por célula. Compare com o diâmetro do núcleo, 6µm6\,\text{µ}\mathrm{m}.

Solução

Solução de Exercício 3.7.

2×3.2×109×0.34nm2.2m2 \times 3.2 \times 10^{9} \times 0.34\,\mathrm{nm} \approx 2.2\,\mathrm{m}, cerca de 3.6×1053.6 \times 10^{5} vezes o diâmetro do núcleo.

Exercício 3.8 ★★

No experimento de Avery, por que foi necessário testar o extrato tratado com uma enzima que destrói o DNA, e não apenas a fração de DNA purificada?

Solução

Solução de Exercício 3.8.

Uma fração “purificada” ainda pode conter traços de outras moléculas, de modo que a atividade dela sozinha não prova que o DNA é o responsável. Destruir o DNA especificamente, no extrato completo, e ver a atividade desaparecer enquanto as enzimas que destroem proteínas e RNA a deixam intacta atribui o efeito ao DNA e a mais nada.

Exercício 3.9 ★★

Explique por que os dados de Chargaff descartaram um modelo em que as bases estivessem empilhadas numa ordem regular e repetida como ATGCATGC…

Solução

Solução de Exercício 3.9.

Uma repetição fixa daria a mesma composição (25% de cada base) em toda espécie. Chargaff encontrou A+T variando amplamente entre espécies: a ordem das bases não é um padrão fixo, de modo que a sequência é livre para variar — que é o que a torna capaz de carregar informação.

Exercício 3.10 ★★

Dois alelos de um gene diferem por uma única base entre 2000. Explique como uma diferença tão pequena pode mudar uma proteína, e por que ela também pode não mudar nada.

Solução

Solução de Exercício 3.10.

A sequência é lida em ordem para construir a proteína; uma base trocada numa posição que especifica um aminoácido pode substituir um aminoácido por outro e alterar a forma ou a atividade da proteína. Se a base trocada estiver numa parte do gene que não é lida, ou especificar o mesmo aminoácido, a proteína não muda.

Exercício 3.11 ★★

O gene da GFP inserido no óvulo fecundado de um camundongo é encontrado nas células da pele dele, nas células do fígado dele e nos espermatozoides dele. Explique por quê, usando a teoria celular e a Proposição 3.8.

Solução

Solução de Exercício 3.11.

Todas as células do camundongo descendem por divisão do óvulo fecundado; a cada divisão o DNA, transgene incluído, é copiado (pela complementaridade) e repartido. As células da pele, do fígado e os espermatozoides carregam, portanto, todos o gene — e o espermatozoide o passa à geração seguinte.

Exercício 3.12 ★★★

A molécula de DNA de uma bactéria tem 4.6×1064.6 \times 10^{6} pares de bases de comprimento. Calcule o comprimento dela; compare com os 2µm2\,\text{µ}\mathrm{m} da célula; depois explique por que, ainda assim, uma bactéria pode ter espaço para ela.

Solução

Solução de Exercício 3.12.

4.6×106×0.34nm1.6mm4.6 \times 10^{6} \times 0.34\,\mathrm{nm} \approx 1.6\,\mathrm{mm}, umas 800 vezes o comprimento da célula. Mas a molécula tem só 2nm2\,\mathrm{nm} de largura: o volume dela, cerca de π×12×1.6×106nm35×103µm3\pi \times 1^2 \times 1.6 \times 10^{6}\, \mathrm{nm}^{3} \approx 5 \times 10^{-3}\,\text{µ}\mathrm{m}^{3}, é cerca de 1% do volume da célula; dobrada e enrolada, ela cabe com folga.

Exercício 3.13 ★★★

Um amigo afirma que o DNA humano tem de ser “mais complexo” que o de uma bactéria porque tem mais bases. Compare 3.2×1093.2 \times 10^{9} e 4.6×1064.6 \times 10^{6} pares de bases com 2000020\,000 e 4300 genes, e discuta o que o DNA excedente é e o que ele não é.

Solução

Solução de Exercício 3.13.

O DNA humano é 700 vezes mais comprido, mas carrega apenas cerca de 5 vezes mais genes: a maior parte dele não são genes. Parte do DNA excedente regula quando os genes são usados, parte é sequência repetida sem função conhecida. A contagem de bases mede o tamanho do texto, não a complexidade do organismo; o número de genes e, sobretudo, o modo como eles são combinados e regulados importam mais.

Exercício 3.14 ★★★

Suponha que se descobrisse uma espécie cujo material genético usasse outra molécula e outro código. Qual das proposições do capítulo isso contradiria, e o que isso implicaria para a origem comum dessa espécie e do resto da vida?

Solução

Solução de Exercício 3.14.

Isso contradiria a universalidade do DNA (Proposição 3.12). Como uma molécula e um código compartilhados são herdados de um ancestral comum, uma espécie dessas teria de descender de uma origem separada da vida: os genes dela não poderiam ser lidos pelas nossas células e a transgênese entre as duas linhagens seria impossível.

Exercício 3.15 ★★★

A insulina humana produzida por bactérias substituiu a insulina extraída de pâncreas de porco. Liste duas razões biológicas pelas quais o produto bacteriano foi um avanço, e uma pergunta que um órgão regulador ainda teria de fazer.

Solução

Solução de Exercício 3.15.

O produto bacteriano é exatamente a proteína humana (a insulina de porco difere por um aminoácido e pode provocar reações imunológicas), e é fabricado em quantidade ilimitada, livre de patógenos suínos. Um órgão regulador ainda perguntaria se a proteína purificada está livre de contaminantes bacterianos e se ela está corretamente dobrada e ativa.

3.6 Problema: o gene da água-viva

Problema 3.1

Problema de fim de semana — um gene de água-viva seguido até um camundongo: o comprimento dele, as letras dele, por que o camundongo consegue lê-lo, e os dois metros de DNA que o carregam em cada célula

A proteína verde fluorescente da água-viva Aequorea victoria é uma cadeia de 238 aminoácidos. O gene dela, tal como usado no laboratório, é um segmento de DNA de 720 pares de bases. Tome 0.34nm0.34\,\mathrm{nm} por par de bases, dez pares de bases por volta, e um genoma de camundongo de 2.7×1092.7 \times 10^{9} pares de bases por conjunto de cromossomos, dois conjuntos por célula.

Parte I — A molécula.

  1. Calcule o comprimento do gene da GFP em nanômetros, e o número de voltas de hélice que ele faz.
  2. Uma fita do gene começa por ATGAGTAAAGGAGAAGAAC. Escreva a fita complementar.
  3. No gene inteiro, a adenina representa 27% das bases. Dê as porcentagens das outras três bases.
  4. O gene tem 720 pares de bases e codifica 238 aminoácidos. Calcule a razão, e proponha o que ela sugere sobre quantas bases especificam um aminoácido (uma hipótese que o Capítulo 14 vai confirmar).
  5. Quantas sequências diferentes de 720 bases são possíveis em princípio? Escreva a resposta como uma potência de 4, depois explique numa frase por que a sequência pode ser chamada de informação.

Parte II — Por que o camundongo consegue lê-lo.

  1. Enuncie a propriedade do DNA que torna possível a uma célula de camundongo usar um gene de água-viva.
  2. O gene é inserido num óvulo fecundado, e não na pele de um camundongo adulto. Usando a teoria celular, explique que diferença isso faz para o lugar onde o gene vai parar.
  3. O camundongo adulto brilha em todos os tecidos. O que isso mostra sobre o conteúdo em DNA dos diferentes tipos de células dele?
  4. O camundongo brilhante é cruzado com um camundongo comum. Preveja, com uma justificativa, se parte dos descendentes brilha.
  5. Um camundongo de controle recebe uma injeção de proteína GFP purificada em vez do gene: ele brilha fracamente por alguns dias, depois para. Explique a diferença entre os dois experimentos.

Parte III — As evidências por trás da história.

  1. No experimento de Avery, cite a fração que transformou as bactérias e o tratamento que aboliu a transformação.
  2. Explique por que o experimento de transformação é uma versão natural da transgênese.
  3. Chargaff encontrou A=\,=\,T e G=\,=\,C em todas as espécies, mas A+T variando de 25% a 75%. Qual das duas observações apoia o pareamento de bases, e qual mostra que a sequência é livre?
  4. As fotografias de Franklin deram o diâmetro da hélice como 2nm2\,\mathrm{nm}. Explique por que parear uma base grande com uma pequena (A com T, G com C), e não duas grandes, torna a hélice regular.
  5. Por que a descoberta da estrutura sugeriu imediatamente como o DNA é copiado?

Parte IV — Dois metros num núcleo.

  1. Calcule o comprimento total de DNA de uma célula de camundongo.
  2. O núcleo tem 6µm6\,\text{µ}\mathrm{m} de diâmetro. Por que fator o DNA precisa ser encurtado pelo enrolamento para caber?
  3. Que fração do DNA da célula é o gene da GFP?
  4. Um camundongo tem cerca de 2×1042 \times 10^{4} genes com média de 3×1043 \times 10^{4} pares de bases, incluindo as partes não codificantes deles. Que fração do genoma os genes ocupam?
  5. Enuncie o resultado numa frase: quanto DNA uma célula de camundongo carrega, e que fato único a respeito desse DNA permite que um único gene de água-viva entre os milhares dele seja lido?
Solução

Solução de Problema 3.1.

1. 720×0.34245nm720 \times 0.34 \approx 245\,\mathrm{nm}; 720/10=72720/10 = 72 voltas.

2. TACTCATTTCCTCTTCTTG.

3. T =27%= 27\%; G == C =(10054)/2=23%= (100 - 54)/2 = 23\%.

4. 720/2383.0720/238 \approx 3.0: três bases por aminoácido (as três últimas sinalizam o fim da cadeia).

5. 47204^{720} sequências, cerca de 1043310^{433}. A química permite qualquer ordem, de modo que a ordem particular escolhida entre todas essas possibilidades é uma mensagem — informação.

6. A universalidade: todo ser vivo usa os mesmos quatro nucleotídeos e lê uma sequência pelas mesmas regras.

7. Todas as células do camundongo descendem do óvulo por divisão, de modo que um gene inserido no óvulo é copiado para dentro de cada célula. Inserido na pele adulta, ele estaria presente apenas nas células tratadas da pele e nas descendentes delas.

8. Todo tipo de célula contém o DNA inteiro, transgene incluído: a especialização não descarta genes.

9. Sim: as células germinativas carregam o gene. Se o camundongo tiver uma cópia num cromossomo de um par, cerca de metade dos descendentes dele a herda e brilha.

10. A proteína não é informação: ela é consumida e nunca renovada, de modo que o brilho se apaga. O gene é copiado a cada divisão e lido continuamente, de modo que o brilho é permanente e herdado.

11. A fração de DNA; o tratamento com uma enzima que destrói o DNA.

12. As bactérias captaram DNA de outra linhagem, o integraram e expressaram e transmitiram a característica: um gene transferido de um organismo para outro, que é o que a transgênese faz deliberadamente.

13. A=\,=\,T e G=\,=\,C apoiam o pareamento; a parcela variável de A+T mostra que a ordem dos pares é livre.

14. A e G são bases grandes de dois anéis, T e C bases pequenas de um anel: uma grande pareada com uma pequena sempre ocupa a mesma distância, de modo que os dois esqueletos permanecem a 2nm2\,\mathrm{nm} um do outro ao longo de toda a molécula. Duas bases grandes formariam uma saliência, duas pequenas deixariam uma folga.

15. Porque cada fita é a complementar da outra: separe as duas, construa uma parceira sobre cada uma pela regra de pareamento, e resultam duas moléculas idênticas.

16. 2×2.7×109×0.34nm1.8m2 \times 2.7 \times 10^{9} \times 0.34\,\mathrm{nm} \approx 1.8\,\mathrm{m}.

17. 1.8m/6µm=3×1051.8\,\mathrm{m} / 6\,\text{µ}\mathrm{m} = 3 \times 10^{5}: uma compactação de trezentas mil vezes.

18. 720/5.4×1091.3×107720 / 5.4 \times 10^{9} \approx 1.3 \times 10^{-7}: cerca de um décimo de milionésimo do DNA da célula.

19. 2×104×3×104=6×1082 \times 10^{4} \times 3 \times 10^{4} = 6 \times 10^{8} pares de bases, cerca de 22% do genoma; o resto fica entre os genes.

20. Uma célula de camundongo carrega cerca de 1.8m1.8\,\mathrm{m} de DNA; como esse DNA é construído e lido exatamente como o da água-viva, o único gene estrangeiro entre vinte mil é lido como os outros.

Termos definidos neste capítulo

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