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História da Genética

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Usualmente considera-se que a história da Genética começa com o trabalho do monge agustino Gregor Mendel. Sua investigação sobre hibridación em guisantes, publicada em 1866 , descreve o que mais tarde conhecer-se-ia como as leis de Mendel.

No ano 1900 marcou o "redescubrimiento de Mendel" por parte de Hugo de Vries, Carl Correns e Erich von Tschermak, e para 1915 os princípios básicos da genética mendeliana tinham sido aplicados a uma ampla variedade de organismos, destacando notavelmente o caso da mosca da fruta Drosophila melanogaster. Baixo a liderança de Thomas Hunt Morgan e seus colegas "drosofilistas", os especialistas em genética desenvolveram a teoria mendeliana-cromosómica da herança, a qual foi amplamente aceitada para 1925. Paralelamente ao trabalho experimental, os matemáticos desenvolveram o marco estatístico da genética de populações, levando a interpretação genética ao estudo da evolução.

Com os padrões básicos da herança genética estabelecidos, muitos biólogos voltaram-se para investigações sobre a natureza física dos genes. Nos anos quarenta e a princípios dos cinquenta, os experimentos assinalaram ao DNA como a parte dos cromosomas (e quiçá outras nucleproteínas) que continha genes.

O enfoque sobre novos organismos modelo tais como vírus e bactérias, junto com a descoberta em 1953 da estrutura em dupla hélice do DNA, marcaram a transição à era da genética molecular. Nos anos seguintes, alguns químicos desenvolveram técnicas para secuenciar tanto a ácidos nucleicos como a proteínas , enquanto outros solventaban a relação entre estes dois tipos de biomoléculas: o código genético. A regulação da expressão genética voltou-se um tema central nos anos sessenta, e para os anos setenta dita expressão genética podia ser controlada e manipulada utilizando engenharia genética. Durante lás últimas décadas do século XX muitos biólogos se enfocaron a projectos genéticos a grande escala, secuenciando genomas inteiros.

Conteúdo

Teorias anteriores sobre a herança

Artigos principais: Epigenetismo e Preformacionismo

Os experimentos de Mendel

Artigo principal: Gregor Mendel

Em experimentos de cruza realizados entre 1856 e 1863, Gregor Mendel traçou pela primeira vez os padrões hereditarios de certos rasgos em plantas de guisante e mostrou que obedeciam a regras estatísticas singelas. Apesar de que não todas as características mostram os padrões da herança mendeliana, seu trabalho serviu como prova de que a aplicação de estatística à herança podia ser sumamente útil. A partir dessa época muitas formas mais complexas de herança têm sido demonstradas.

A partir de sua análise estatística, Mendel definiu um conceito ao que chamou alelo, ao qual concebeu como a unidade fundamental da herança. Esta utilização do termo alelo é quase um sinónimo do contemporâneo termo gene. No entanto, na actualidade alelo indica a uma variante específica de um gene em particular.

O trabalho de Mendel foi publicado em 1866 baixo o título Experimentos sobre hibridación de plantas (em alemão: "Versuche über Pflanzenhybriden") nas Actas da Sociedade de História Natural de Brno (em alemão: Verhandlungen dês Naturforschenden zu Brünn), após tê-lo dado a conhecer em duas conferências da mesma sociedade a princípios de 1865.

Posterior a Mendel, prévio ao redescubrimiento

O trabalho de Mendel foi publicado em uma revista académica relativamente desconhecida, e não se lhe deu nenhuma atenção na comunidade científica. Em mudança, as discussões sobre modalidades da herança foram galvanizadas pela teoria de Darwin da evolução por selecção natural, na qual mecanismos não-lamarquianos da herança pareciam se requerer. A própria teoria da herança de Darwin, pangénesis, não encontrou muito nível de aceitação. Uma versão mais matemática da pangénesis, a qual descartava muito dos remanentes lamarquistas de Darwin, foi desenvolvida como a escola da herança "biométrica" pelo primo de Darwin, Francis Galton. Baixo Galton, e seu sucessor Karl Pearson, a escola biométrica tentou construir modelos estatísticos para a herança e a evolução, com verdadeiro limitado mas autêntico sucesso, ainda que os métodos exactos da herança eram desconhecidos e amplamente questionados.

Cronología da genética

A seguir listam-se os acontecimentos mais importantes na história da genética a partir dos experimentos de Mendel.

Genética clássica

A importância do trabalho de Mendel não foi compreendido até princípios do século XX, após sua morte, quando sua investigação foi redescubierta por outros cientistas trabalhando em problemas similares, dando início à genética.

1865 Publicação do artigo de Gregor Mendel Experimentos sobre hibridación de plantas
1869 Friedrich Miescher descobre o que hoje se conhece como DNA.
1880-1890: Walther Flemming, Eduard Strasburger, e Edouard Vão Beneden descrevem a distribuição cromosómica durante a divisão celular.
1903 Walter Sutton estabelece a hipótese segundo a qual os cromosomas, segregados de modo mendeliano, são unidades hereditarias.[1]
1905 William Bateson acuña o termo «genética» em uma carta dirigida a Adam Sedgwick.[2]
1906 William Bateson propõe o termo «genética».[3]
1908 Lei de Hardy-Weinberg.
1910 Thomas Hunt Morgan demonstra que os genes residem nos cromosomas.
1913 Alfred Sturtevant realiza o primeiro mapa genético de um cromosoma.
1913 Os mapas genéticos mostram cromosomas contendo genes organizados linealmente.
1918 Ronald Fisher publica "The Correlation Between Relatives on the Supposition of Mendelian Inheritance". Começa a Síntese evolutiva moderna.
1928 Frederick Griffith descobre que o material hereditario de bactérias morridas pode ser incorporado em bactérias vivas
1931 Crossing over se identifica como a causa da recombinación genética
1933 Jean Brachet demonstra que o DNA se encontra nos cromosomas e que o ARN está presente ao citoplasma de todas as células.
1941 Edward Lawrie Tatum e George Wells Beadle mostram que os genes codifican as proteínas.

Era-a do DNA

Modelo de DNA construído por Crick e Watson em 1953.
1944 Oswald Theodore Avery, Colin McLeod e Maclyn McCarty isolam DNA como material genético[4]
1950 Erwin Chargaff mostra que os quatro nucleótidos não estão presentes nos ácidos nucleicos em proporções estáveis, mas que parecem existir algumas leis gerais. A quantidade de adenina, A, por exemplo, tende a ser igual à de timina , T. Barbara McClintock descobre o transposones no maíz
1952 O experimento Hershey-Chase prova que a informação genética dos fagos (e de todos os organismos) é DNA
1953 James D. Watson e Francis Crick demonstram a estrutura de dupla hélice do DNA[5]
1956 Joe Hin Tjio e Albert Levan estabelecem em 46 o número de cromosomas em humanos
1958 O experimento Meselson-Stahl demonstra que o DNA se replica de modo semiconservador.
1961 O código genético ordena-se em tripletes
1964 Howard Temin mostra, utilizando vírus de ARN, que a direcção de transcrição DNA-ARN pode se reverter
1970 Se descobrem as enzimas de restrição, o que permite aos cientistas cortar e colar fragmentos de DNA

Era-a da genómica

1972 Walter Fiers e sua equipa, no Laboratório de biologia molecular da Universidade de Gante (Gante, Bélgica) foram os primeiros em determinar a sequência de um gene: o gene para a proteína do cabelo do bacteriófago MS2.[6]
1976 Walter Fiers e sua equipa determinam a sequência completa do ARN do bacteriófago MS2[7]
1977 Primeira secuenciación do DNA por Fred Sanger, Walter Gilbert, e Allan Maxam.[8]
1983 Kary Banks Mullis descobre a reacção em corrente da polimerasa
1989 Francis Collins e Lap-Chee Tsui secuencian o gene humano codificador da proteína CFTR
1995 Se sequência pela primeira vez o genoma de um organismo vivo (Haemophilus influenzae)
1996 Primeira secuenciación de um genoma eucariota: Saccharomyces cerevisiae
1998 Primeira secuenciación do genoma de um eucariota multiceular:Caenorhabditis elegans
2001 Primeiras sequências do genoma humano pelo Projecto Genoma Humano e Celera Genomics.
2003 O Projecto Genoma Humano publica a primeira secuenciación completa do genoma humano com um 99.99% de fidelidade [2]

Referências

  1. Ernest W. Crow and James F. Crow (2002). «100 Years Ago: Walter Sutton and the Chromosome Theory of Heredity». Genetics 160:  p. 1-4. http://www.genetics.org/cgi/content/full/160/1/1. 
  2. Letter from William Bateson coining the word genetics in 1905, from the John Innes Centre archives
  3. Bateson, William (1907). Wilks, W. (editor) (ed.). The Progress of Genetic Research, London: Royal Horticultural Society.
    Ainda que a conferência titulou-se "International Conference on Hybridisation and Plant Breeding", Wilks mudou o título para sua publicação como resultado da conferência de Bateson.
  4. Avery, MacLeod, and McCarty (1944). «[Expressão errónea: operador < inesperado Studies on the Chemical Nature of the Substance Inducing Transformation of Pneumococcal Types: Induction of Transformation by a Desoxyribonucleic Acid Fraction Isolated from Pneumococcus Type III]». Journal of Experimental Medicine 79 (1):  pp. 137-58. [1]
  5. Watson JD, Crick FH, Molecular structure of nucleic acids; a structure for deoxyribose nucleic acid, Nature. 1953 Apr 25;171(4356):737-8
  6. Min Jou W, Haegeman G, Ysebaert M, Fiers W., Nucleotide sequence of the gene coding for the bacteriophage MS2 coat protein, Nature. 1972 May 12;237(5350):82-8
  7. Fiers W et a o., Complete nucleotide-sequence of bacteriophage MS2-RNA - primary and secondary structure of replicasse gene, Nature, 260, 500-507, 1976
  8. Sanger F, Air GM, Barrell BG, Brown NL, Coulson AR, Fiddes CA, Hutchison CA, Slocombe PM, Smith M., Nucleotide sequence of bacteriophage phi X174 DNA, Nature. 1977 Feb 24;265(5596):687-95
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