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O código dos seres vivos

Do resgate das ervilhas de Mendel à descoberta do DNA, a longa procura pelo segredo da hereditariedade.

Em 1869, o químico suíço Friedrich Mieschner encontrou, ao esmagar o núcleo de algumas células, uma substância diferente de todas as outras. Batizou-a de nucleína. Como não conseguiu descobrir para que servia, logo se desinteressou. Hoje se sabe que essa substância, o ácido desoxirribonucléico, mais conhecido pela sigla em inglês DNA, contém as instruções para a formação de todas as células de cada um dos seres vivos. Graças a ela, você é diferente do seu irmão, de um mosquito e de uma samambaia.

Quase um século se passou até que, em 1953, uma dupla de cientistas – o físico inglês Francis Crick, hoje com 85 anos, e o biólogo americano James Watson, de 71 anos – conseguiu mostrar exatamente como é o DNA e como ele se reproduz. A proeza foi o resultado de uma longa acumulação de novos conhecimentos, desde que o padre tcheco Gregor Mendel (1822-1884) descobriu, por meio do cruzamento entre diferentes espécies de ervilhas, os elementos hereditários hoje conhecidos como genes. Ele publicou suas conclusões numa revista científica, em 1866, mas ninguém notou sua importância até 1900. Naquele ano, numa coincidência notável, três cientistas que nem sequer se conheciam – o alemão Carl Correns (1864-1933), o austríaco Erich Tschermak (1871-1962) e o holandês Hugo de Vries (1848-1935) – obtiveram resultados similares e só então se deram conta da importância do trabalho de Mendel. Em 1909, o americano Thomas Morgan (1866-1945) descobriu os cromossomos e mostrou que os genes, enfileirados dentro deles, são os responsáveis pelos traços hereditários.

Os pesquisadores descobriram, nas décadas seguintes, que os genes são feitos de DNA e que estes, por sua vez, compõem-se de substâncias menores, os quatro nucleotídeos – adenina, guanina, citosina e timina. Estava aberto o caminho para a histórica descoberta de Watson e Crick. Com base em estudos do DNA feitos com raios X, os dois cientistas desvendaram a sua estrutura em forma de uma escada retorcida, que se divide ao meio, como um zíper, na hora de se reproduzir. Estava revelado o código da vida.

Quase lá

O americano Linus Pauling (1901-1994) foi o único cientista a ganhar duas vezes o Prêmio Nobel sozinho: o de Química, em 1954, e o da Paz, em 1963. Quase conseguiu mais um, durante a corrida para desvendar a estrutura do DNA. Em 1948, Pauling descobriu que essas moléculas tinham uma forma espiralada como a de uma mola. Imaginou, no passo seguinte, que o DNA teria uma estrutura tríplice. Errou por pouco. Mas seu trabalho contribuiu para a descoberta da dupla hélice do DNA, em 1953.

O vírus da Aids

Que já matou 14 milhões desde que foi percebida sua existência, em 1983, só foi identificado graças a uma descoberta feita pelo virologista americano David Baltimore, dezenove anos antes. Ele revelou, em 1964, o retrovírus. Essa criatura possui RNA como material genético, mas o converte em DNA assim que entra em alguma célula. Com isso, transforma as células que invade em aliados. Usando o achado de Baltimore, a Medicina desenvolve remédios cada vez mais eficazes contra a Aids.

Dos genes à Dolly

Neste século, a humanidade fez avanços extraordinários no conhecimento do planeta e dos seres que nele vivem.

1900 – Os trabalhos do padre tcheco Gregor Mendel, que descobriu as leis fundamentais da hereditariedade, são divulgados depois de permanecerem quase desconhecidos durante 34 anos.

1906 – A estrutura da clorofila, a molécula essencial para a obtenção de energia pelos vegetais, é desvendada pelo químico alemão Richard Willstatter.

1907 – O químico alemão Emil Fischer combina 18 aminoácidos para sintetizar um fragmento de proteína – o tijolo que forma todos os organismos vivos.

1909 – Experiências com drosófilas – as moscas-das-frutas – levam o biólogo americano Thomas Morgan à conclusão de que os traços hereditários são transmitidos pelos genes, organizados dentro dos cromossomos. A descoberta assinala o nascimento da Genética.

1909 – O químico americano Phoebus Levene extrai um açúcar do ácido nucléico – uma das substâncias que formam os cromossomos – e chama-o de ribose. Descobre, assim, o ácido ribonucléico, ou RNA.

1912 – O geólogo alemão Alfred Wegener propõe que os continentes estavam originalmente unidos num só bloco, que se separou. É a Teoria da Deriva dos Continentes, que foi comprovada na década de 60.

1914 – O geólogo americano Beno Gutenberg sugere a existência de um núcleo líquido no centro da Terra. Mais tarde se descobriu que dentro desse núcleo há uma bola de ferro.

1920 – O arqueólogo americano Andrew Douglass mostra que é possível saber a idade das árvores por meio da contagem de anéis no tronco, que vão surgindo no decorrer dos anos. A técnica é chamada de dendrocronologia.

1922 – Alexander Oparin, um bioquímico russo, sugere que a vida teria se originado da lenta construção de aminoácidos, a partir de compostos mais simples, existentes no planeta há bilhões de anos.

1924 – O paleoantropólogo sul-africano Raymond Dart identifica o crânio de um Australopithecus africanus com 2 milhões anos, abrindo caminho para a descoberta de outros antepassados do homem.

1926 – O bioquímico americano James Sumner observa os cristais de uma enzima, a urease, e conclui que essas substâncias são proteínas que estimulam determinadas reações no organismo.

1929 – Duas décadas depois de descobrir o RNA, o químico americano Phoebus Levene revela que o DNA, conhecido desde o século XIX, fica guardado dentro dos cromossomos.

1932 – Pontas de flechas pré-históricas achadas na localidade de Clóvis, no Estado americano do Novo México, indicam que a presença humana nas Américas remonta a 12 000 anos.

1933 – O engenheiro elétrico alemão Ernst Ruska constrói o primeiro microscópio eletrônico, com uma capacidade de observar estruturas 1 milhão de vezes menores que 1 milímetro.

1934 – O biólogo inglês Cyril Darlington demonstra que determinados genes são transmitidos pelo sexo masculino e outros, pelo feminino.

1935 – A divulgação das pesquisas do zoólogo austríaco Konrad Lorenz sobre filhotes de pato marca o início da Etologia, a ciência que estuda o comportamento dos animais.

1935 – Um método para medir a intensidade dos terremotos é desenvolvido pelo geofísico americano Charles Francis Richter. A Escala Richter, que vai de 1 a 10, é utilizada até hoje.

1937 – A Teoria da Evolução, de Charles Darwin, se une às descobertas científicas sobre a hereditariedade no livro Genética e a Origem das Espécies, do biólogo americano de origem russa Theodosius Dobzhansky.

1940 – Quatro adolescentes descobrem, por acaso, a Gruta de Lascaux, no sul da França, com pinturas pré-históricas de impressionante beleza, executadas há 18 000 anos.

1944 – O bacteriologista americano Oswald Avery comprova que o material genético das células é o DNA, acabando de vez com a tese de que as informações hereditárias estariam guardadas nas proteínas.

1948 – O casal de paleoantropólogos quenianos Louis e Mary Leakey encontram fósseis do Proconsul africanus, ancestral comum de homens e chimpanzés que viveu no leste da África há 25 milhões de anos.

1950 – O citologista belga Albert Claude descobre o retículo endoplasmático, uma rede de membranas existente dentro das células animais e vegetais.

1952 – O químico americano Stanley Miller reproduz, em laboratório, a “sopa” de substâncias que deu origem à vida.

1952 – A biofísica inglesa Rosalind Franklin sugere a estrutura em forma de hélice dupla para o DNA – a substância de que são formados os genes.

1953 – O físico inglês Francis Crick e o bioquímico americano James Watson conseguem comprovar a estrutura de hélice dupla do DNA.

1956 – George Palade, um fisiologista americano, descobre os ribossomos, estruturas da célula onde são fabricadas as proteínas.

1956 – Dois biólogos franceses, Jacques-Lucien Monod e François Jacob, revelam que nem todos os genes se manifestam no organismo – e descobrem uma substância, o RNA mensageiro, que controla esse fenômeno.

1959 – A paleoantropóloga Mary Leakey descobre fragmentos do crânio de um Australopithecus boisei, hominídeo que viveu na África há cerca de 2 milhões de anos.

1960 – A Deriva dos Continentes, de Wegener, é comprovada pelo geofísico americano Harry Hess, que demonstra o movimento das placas tectônicas.

1961 – Surge o primeiro transgênico: um coelho que teve o RNA de sua hemoglobina – a molécula dos glóbulos vermelhos do sangue – trocado pelo RNA de uma bactéria encontrada no intestino humano. O autor da proeza foi o geneticista americano Fritz Lipmann.

1965 – O bioquímico americano Robert Merrifield consegue produzir a insulina, marcando o início da síntese de proteínas.

1965 – O paleontólogo americano Elso Barghoorn descobre microfósseis de células que podem ter existido há 3,5 bilhões de anos, 1 bilhão de anos após a formação da Terra.

1967 – É produzido o primeiro clone de um vertebrado, a partir do transplante do núcleo da célula intestinal de uma rã para uma célula do ovo de outra. A experiência foi feita pelo biólogo inglês John Gurden.

1970 – Os microbiologistas americanos Hamilton Smith e Daniel Nathans descobrem enzimas que quebram o DNA em lugares específicos, facilitando a modificação de seqüências genéticas.

1970 – O bioquímico americano David Baltimore descobre a enzima transcriptase reversa, que ajuda a transformar o RNA em DNA. Essa descoberta torna possível, mais tarde, a identificação do vírus da Aids.

1971 – A arqueóloga brasileira Niède Guidon anuncia a descoberta de vestígios de carvão de mais de 48 500 anos na Serra da Capivara, no Piauí, onde há uma grande quantidade de pinturas em cavernas.

1973 – Nasce a Engenharia Genética, com a proeza de dois bioquímicos americanos, Stanley Cohen e Herbert Boyer, que conseguem transferir genes de uma bactéria para outra.

1974 – O químico americano Mario Molina mostra que poluentes utilizados em aerossóis e em sistemas de refrigeração podem destruir o ozônio na atmosfera.

1974 – O paleoantropólogo americano Donald Johanson descobre na Etiópia o fóssil de Lucy, uma fêmea do Australopithecus afarensis de 3,2 milhões de anos – o mais antigo dos hominídeos.

1976 – Os sinais mais antigos de presença humana nas Américas – um acampamento de 12 500 anos – são achados pelo arqueólogo americano Tom Dillehay em Monte Verde, no sul do Chile.

1977 – O Alvin, submarino de pesquisas americano, descobre estranhos seres vivos nos arredores das Ilhas Galápagos, no Pacífico – bactérias que não precisam de luz nem de oxigênio para sobreviver.

1979 – Os biólogos Lynn Margulis, americana, e James Lovelock, inglês, apresentam a Hipótese Gaia, a idéia de que a Terra é capaz de regular seus próprios ecossistemas.

1980 – Os cientistas americanos Luis e Walter Alvarez sugerem que os dinossauros teriam sido extintos devido à queda de um enorme asteróide há 65 milhões de anos.

1982 – A publicação do livro O Desenvolvimento do Pensamento Biológico, do zoólogo americano Ernst Mayr, sintetiza as conclusões de diversos cientistas partidários da Teoria da Evolução, de Charles Darwin.

1983 – O bioquímico americano Kary Mullis inventa a Reação em Cadeia da Polimerase, ou PCR, que permite a produção de cópias ilimitadas de seqüências de DNA a partir de uma única molécula.

1984 – O primeiro esqueleto completo de um Homo erectus, um menino de 9 anos, é encontrado pelo antropólogo queniano Richard Leakey numa das margens do Lago Turkana, no Quênia. O fóssil ficou conhecido como “O Garoto de Turkana”.

1985 – É descoberto um buraco na camada de ozônio sobre a Antártida, comprovando os efeitos destrutivos dos CFCs sobre a atmosfera.

1990 – Começa o Projeto Genoma Humano, um esforço internacional para mapear completamente o código genético do homem.

1995 – Encontrado na Argentina o esqueleto do maior dinossauro carnívoro, o giganotossauro, que tinha 4 metros de altura e viveu no hemisfério sul.

1997 – Anunciado o nascimento da ovelhinha Dolly, o primeiro clone gerado a partir de células não sexuais de um mamífero adulto, pela equipe do geneticista escocês Ian Wilmut.

1998 – Fica pronto o primeiro mapeamento genético completo de um animal, o Caenorhabditis elegans, uma minhoquinha de 1 milímetro de comprimento. O trabalho foi executado por uma parceria entre biólogos ingleses e americanos.

Linha de montagem

Cada uma das proteínas que formam o corpo humano é produzida a partir de instruções recebidas de um gene específico. Esse processo acontece no miolo das células.

A substância que forma os genes dentro dos cromossomos, o DNA (ácido desoxirribonucléico) 1,é transformada em RNA (ácido ribonucléico) 2, que copia os genes como uma xerox. O RNA mensageiro 3, como ele passa a se chamar, atravessa a fronteira entre o núcleo e o citoplasma. Ali, os ribossomos 4 se encarregam de traduzir as mensagens genéticas, que se transformam numa cadeia de aminoácidos. Então, estes entram numa outra parte da célula, o retículo endosplasmático 5, e são convertidos nas proteínas que vão moldar o organismo e seu funcionamento.