Estrutura e duplicação do DNA
Nos seres vivos, existem dois
tipos de ácidos nucléicos: o RNA (ácido ribonucléico) e o
DNA (ácido desoxirribonucléico). Eles constituem a base
química da hereditariedade.
Estas duas substâncias são formadas por unidades menores, os
nucleotídeos.
Cada nucleotídeo é constituído por um fosfato (P), uma pentose
(ribose ou desoxirribose) e uma base nitrogenada (adenina,
guanina, citosina, timina ou uracila).
Os nucleotídeos do DNA apresentam
as bases adenina, guanina, citosina e timina: A – T – C – G.
Os nucleotídeos do RNA apresentam
as bases adenina, guanina, citosina e uracila: A – U – C – G.
Todos os seres vivos possuem DNA e
RNA; somente os vírus possuem ou DNA ou RNA.
Nas células, o DNA é encontrado quase exclusivamente no núcleo,
embora exista também nos cloroplastos e nas mitocôndrias. Tem a
função de sintetizar as moléculas de RNA e de transmitir as
características genéticas.
O RNA é encontrado tanto no núcleo como no citoplasma, embora
sua função de controle da síntese de proteínas seja exercida
exclusivamente no citoplasma.
Verificou-se que no DNA a
quantidade de adenina é sempre igual à de timina, e a quantidade
de guanina é sempre igual à de citosina. Isso porque a adenina
está ligada à timina e a guanina se liga à citosina. Essas
ligações são feitas por meio de pontes de hidrogênio, duas
pontes nas ligações A-T e três pontes nas ligações C-G.
A molécula de DNA tem a forma de
uma espiral dupla, assemelhando-se a uma escada retorcida, onde
os corrimões seriam formados pelos fosfatos e pentoses e cada
degrau seria uma dupla de bases ligadas às pentoses.
A seqüência das bases nitrogenadas
ao longo da cadeia de polinucleotídeos pode variar, mas a outra
cadeia terá de ser complementar.
Se numa das cadeias tivermos: A T C G C
T G T A C A T
Na cadeia complementar teremos: T A G C G A C A T G T A
A molécula de rNA tem a forma de
uma espiral SIMPLES.
A molécula de DNA tem o poder de se autoduplicar (replicação).
Pela ação da enzima DNA-polimerase, as pontes de hidrogênio são
rompidas e as cadeias de DNA separam-se. Posteriormente, por
meio da ação de outra enzima, a DNA-ligase, novas moléculas de
nucleotídeos vão-se ligando às moléculas complementares já
existentes na cadeia original, seguindo as ligações A-T e C-G.
Dessa forma surgem duas moléculas de DNA, cada uma das quais com
uma nova espiral proveniente de uma molécula-mãe desse ácido.
Cada uma das duas novas moléculas formadas contém metade do
material original. Por esse motivo, o processo recebe o nome de
síntese semiconservativa.
A autoduplicação do DNA ocorre sempre que uma célula vai iniciar
os processos de divisão celular (mitose ou meiose).
Na figura a seguir tem-se uma
representação plana de um segmento da molécula de DNA
-
Um nucleotídeo é formado por um grupo fosfato (I), uma molécula
do açúcar desoxirribose (II) e uma molécula de base nitrogenada
(3-4-5-6/A-T-C-G).
-
Um nucleotídeo com Timina (T) em uma cadeia pareia com um
nucleotídeo com Adenina (A) em outra cadeia.
-
Um nucleotídeo com Guanina (G) em uma cadeia pareia com um
nucleotídeo com Citosina (C) em outra cadeia.
-
Pontes de hidrogênio se estabelecem entre as bases nitrogenadas
T e A e entre as bases nitrogenadas C e G.
Música dos Ácidos Nucléicos
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