DNA e RNA
DNA
Desde o início do século XX, com o advento da genética como ciência,
incumbiu-se aos cientistas o trabalho de decifrar a composição dos genes. Essa
incógnita derivou-se da necessidade de desvendar a molécula capaz de ser tão
precisa nas informações e, ao mesmo tempo, possuir uma capacidade ilimitada de
replicações sem erros, além é claro, de direcionar o desenvolvimento do
organismo.
Descoberta do DNA
As respostas começaram aparecer na década de 1940, com estudos em
fungos, onde se observou que as informações genéticas consistem, em suma, de
instruções para a construção de uma proteína. Além disso, na mesma época
ocorreu a identificação do ácido desoxirribonucléico(DNA, em inglês, ou
ADN, em português) como provável molécula armazenadoras das informações genéticas.
Ainda nos meados do ano de 1940, uma série de experimentos concluiu que
o DNA era a constituição básica do material genético. E, finalmente, no ano de
1953, os cientistas James Watson e Francis Crick desvendaram a estrutura do
DNA, abrindo caminho para o entendimento da replicação, transcrição e
hereditariedade.
O que é o DNA?
O DNA é uma molécula simples, porém grande, feita a partir de quatro
unidades estruturais básicas semelhantes, denominados nucleotídeos. Ao se analisar a molécula de DNA,
através de um experimento envolvendo difração de raios X, apontou que este é
formando a partir de duas fitas enroladas em forma de hélice. Sendo assim, a
informação genética está codificada na sequência de nucleotídeos que compões os
dois filamentos, complementares, de DNA. Além disso, devido às regras de
complementaridade de bases, a seqüência de um dos filamentos determina a
seqüência de seu complementar, isto é, do outro filamento.
Os nucleotídeos do DNA são formados a
partir de um açúcar, a desoxirribose, ligada a um único grupo fosfato e a uma
base, podendo ser esta: adenina (A), citosina (C), guanina (G) ou timina (T). Os nucleotídeos
são covalentemente ligados por em uma cadeia por meio de fostatos e açucares.
Com base nessa estrutura, podemos imaginar que o DNA é semelhante a uma
escada-caracol, onde os degraus seriam as bases nitrogenadas e o corrimão seria
formado pelo complexo de açúcar-fosfato de cada uma dessas bases.
As duas cadeias contorcidas, que unidas formam a dupla hélice, são
mantidas através de interações químicas do tipo ligação de hidrogênio. Um fato
importante a notar é que dependendo da qualidade química da base nitrogenada
ela pertencerá a certa classificação: a adenina e a guanina são compostos
orgânicos heterocíclicos pertencentes à família das purinas, já a citosina e a timina, com composição
semelhante ao benzeno, são da família das piramidinas. Isso implica que
uma piramidina sempre formará ligação com uma purina para formar a
dupla-hélice, ou seja, adenina sempre se combinará com a timina e a guanina,
com a citosina. Esse pareamento especial faz com que os pares de bases
nitrogenados, bem como a cadeia da molécula de DNA, tenham um arranjo
energético favorável. Esse aspecto é conhecido comocomplementariedade do DNA.
Outro aspecto interessante do DNA é que a formação de cada uma das
cadeias que o compõe segue um arranjo químico onde os carbonos 3 e 5 do açúcar
que compõe os nucleotídeos seja o local de ligação com o nucleotídeo anterior
ou posterior, sendo assim, temos uma sequência 3’ -> 5’ das ligações
químicas. Isso implica que uma das cadeias de DNA terá uma polaridade 3’->
5’ e a outra 5’ -> 3’, esse aspecto é caracterizado como cadeias antiparalelas.
Pensamento
lógico: Relação de Chargaff
Devido aos quatro
pareamentos possíveis em uma molécula de DNA (A – T, T – A, C – G, G – C),
Chargaff concluiu que a soma de uma purina com uma piramidina, não
complementar, deveria ser igual à soma da outra purina com piramidina, também
não complementar, isto é:
(A + G) = (T + C)
De uma forma geral chega-se a conclusão que o DNA é formado por
nucleotídeos, sendo este estruturado com uma base nitrogenada, um açúcar e um
fosfato. Além disso, possui a característica de ser uma dupla-hélice, com
cadeias antiparalelas e onde sua conformação segue um padrão de
complementariedade.
RNA
Como dito anteriormente, o DNA contém as informações necessárias para o
processamento de uma nova proteína. Entretanto, esse processamento requer
algumas moléculas intermediárias, sendo uma delas o RNA (ácido ribonucléico).
O que é o RNA?
A molécula de RNA nada mais que uma complementariedade de uma região do
DNA. Sua molécula é composta de uma única cadeia composta como nucleotídeos.
Porém, diferentemente do DNA, as bases nitrogenadas do RNA são adenina (A), guanina
(G), citosina (C) e uracila (U). Observe atentamente que não há a presença de
timina (T) no RNA.
Outra característica marcante da molécula de RNA é que o açúcar que
compõe seu nucleotídeo é uma ribose, isto é, o
grupamento açúcar contem uma ligação –OH a mais.
Tipos de RNA
Dentro do contexto RNA, esta molécula pode ter duas classes:
1.
RNAm
(menssageiro): serve como intermediário que
transcreve as informações do DNA para a proteína;
2.
RNAf
(funcional): onde a molécula de RNA é o produto
final que pode atender a vários papéis dentro dos processos celulares. Dentro
dessa classe, tem-se os subtipos:
o
RNAt
(transportador): moléculas capazes de levar
aminoácidos corretos para o RNAm durante o processo de tradução;
o
RNAr
(ribossômico): moléculas envolvidas no processo de
tradução do RNAm, isto é, que guiam a interpretação do RNAm para a alocação de
aminoácidos específicos para formar uma proteína.
