ÁCIDOS NUCLÉICOS

INTRODUÇÃO

           

            Substâncias encontradas principalmente no núcleo e apresentam caráter ácido. São de dois tipos: o DNA (ácido desoxirribonucléico) e o RNA (ácido ribonucléico).

            Esses ácidos foram isolados pela primeira vez em 1869, mas só em 1944 é que o DNA foi identificado como sendo o material genético responsável pela determinação das características de um organismo e onde estão as informações para a manutenção da vida da célula.

            Tanto o DNA como o RNA são formados por conjuntos de unidades chamadas nucleotídeos. Cada nucleotídeo é formado por três unidades: um radical fosfato, um açúcar com 5 átomos de carbono na cadeia principal (pentoses) e uma base nitrogenada. Esta última podendo ser de dois grupos: púricas (adenina e guanina) e pirimídicas (citosina, timina e uracila).

 DNA

            A estrutura do DNA foi descrita em 1953 por James Watson e Francis Crick, baseados em experimento sobre base nitrogenada por Chargaff. Este concluiu que, o número de bases púricas é sempre igual o de pirimídicas, isto é, a soma de adeninas e guaninas deve ser igual à soma de citosinas e timinas, mostrando que para cada base púrica existe uma pirimídica específica e que elas formam ligações entre si por meio de pontes de hidrogênio.

            A partir do trabalho de Chargaff e o de dois outros cientistas (Wilkins e Franklin – sobre estrutura indicada por raio – X), Watson e Crick propuseram que o DNA existe como uma dupla-hélice na qual as duas cadeias estão enoveladas uma na outra em uma espiral.

            Os pares de bases resultantes entre as duas cadeias formam uma estrutura semelhante a uma escada em espiral, onde os corrimões correspondem à ligação entre a desoxirribose e o fosfato e os degrasu ao pareamento das bases ligadas por pontes de hidrogênio.

- Duplicação ou replicação semiconservativa

            O DNA ao contrário do RNA, apresenta capacidade de se autoduplicar, ou seja, a partir de um amólecula de DNA, podem ser obtidas duas moléculas filhas de DNA, exatamente igual à molécula que as originou.

            Nesse processo, as pontes de hidrogênio entre as bases de ambas as cadeias seriam rompidas e as duas hélices se desenrolariam, separando-se em seguida.

            Cada cadeia , então, atuaria como um molde para a outra cadeia em formação. Porém, para que esses eventos aconteçam, é necessária a presença de enzimas especiais chamadas de polimerases do DNA que, al´m de romperem as pontes de hidrogênio, ligam os nucleotídeos livres que já existem na célula formando pequenos segmentos, que depois são incorporados à molécula-mãe.

            De acordo com esse modelo, cada molécula-filha de DNA teria uma hélice recém-formada e outra proveniente da molécula-mãe, isto é, a duplicação é semiconservativa. Com este modelo, a possibilidade de erros no momento da duplicação é muito pequena, o que explica a precisão na passagem da informação de uma célula para outra.

RNA

           O RNA é formado por cadeias simples, um único filamento de nucleotídeos, no qual normalmente não existe pareamento entre as suas bases. 

            A molécula do RNA é moldada por um processo chamado de transcrição a partir da molécula do DNA presente no núcleo da célula, mas a sua função principal na síntese de proteínas ocorre no hialoplasma.

            O RNA é, na verdade, o responsável por fazer com que a mensagem contida no DNA seja traduzida em uma proteína, que, de forma direta ou indireta, determina as características hereditárias no organismo.

           

         - RNAm (RNA mensageiro): são cópias dos genes (segmentos de DNA) que serão traduzidos em proteínas. São formados a partir de regiões ativas do DNA, responsáveis pela expressão genética.

         - RNAt (RNA transportador): é o menor RNA da célula, e se acha dobrado sobre si mesmo. É produzido no núcleo a partir do DNA e migra para o citoplasma, onde desempenha a função de capturar aminoácidos e, em seguida, transportá-los para o RNAm, que se encontra associado a ribossomos. O RNAt é dotado de uma região específica para cada aminoácido e de outra região codificada que determina a seu lugar apropriado na molécula de RNAm. Logo, existe pelo menos um RNAt para cada aminoácido. A especificidade do RNAt para um determinado aminoácido é estabelecida pela trinca de bases nitrogenadas que se apresenta numa certa região. Essa trinca de bases é denominada anticódon, que deve ser complementar ao códon do RNAm.

       - RNAr(RNA ribossômico): origina-se do DNA em regiões especiais de alguns cromossomos relacionadas com o nucléolo (região organizadora do nucléolo). Migrando até o citoplasma, o RNAr associa-se a proteínas, formando os ribossomos, tendo portanto função estrutural.

A EXPRESSÃO GÊNICA – CÓDIGO GENÉTICO

            O código genético é detreminado pela sequência de nucleotídeos presentes na molécula de DNA. Os segmentos do DNA formam os GENES, e a maioria dos genes exercem o seu efeito no fenótipo (características de um organismo) através de proteínas.

            Portanto, quem expressa o caráter não é diretamente o gene, mas sim as proteínas sintetizadas a partir da informação contida no DNA. Estas, por sua vez, são macromoléculas complexas formadas pela união de aminoácidos.

            Existem 20 tipos diferentes de aminoácidos que fazem parte da composição das proteínas celulares e com eles as células produzem todos os tipos de proteínas de que necessitam.

- Dogma central da Biologia molecular

            Em 1958, o Dr F. Crick propões o dogma central da Biologia Molecular. O DNA contém a instruções para a produção de proteínas na célula.

            Todavia, não é o DNA que age diretamente na síntese da proteína mas, o RNAm, que é formado a partir do DNA. Dessa forma, fica bem clara a relação entre DNA, RNA e proteína.

TABELA COM AMINOÁCIDOS