DNA, RNA e Replicação: Fundamentos da Genética Molecular

Tipos de Ácidos Nucleicos

• DNA (Ácido Desoxirribonucleico): Possui a pentose desoxirribose. As bases nitrogenadas são adenina (A), guanina (G), citosina (C) e timina (T).
• RNA (Ácido Ribonucleico): Possui a pentose ribose. As bases nitrogenadas são adenina (A), guanina (G), citosina (C) e uracila (U).

Estrutura e Função do Ácido Desoxirribonucleico (DNA)

O DNA contém toda a informação genética necessária para o funcionamento e o desenvolvimento de um ser vivo. Em eucariontes, a maior parte do DNA está localizada no núcleo (formando a cromatina e os cromossomos, dependendo do momento). Também há DNA nas mitocôndrias e nos cloroplastos. Sua estrutura de dupla hélice foi estabelecida por Crick e Watson.

Características Estruturais do DNA:

• Cada molécula é constituída por duas cadeias polinucleotídicas que se enrolam em espiral, formando uma dupla hélice. O esqueleto externo é formado por pentoses e grupos fosfato, e as bases nitrogenadas ficam no interior.
• As duas cadeias são antiparalelas, dispostas paralelamente em sentidos opostos.
• As cadeias são mantidas unidas por ligações de hidrogênio. Elas são complementares: adenina (A) sempre se liga à timina (T), e guanina (G) sempre se liga à citosina (C).

Função e Tipos de Ácido Ribonucleico (RNA)

O RNA participa na expressão da informação contida no DNA através da síntese de proteínas, que regulam a maioria dos processos vitais de um organismo. Nas células eucarióticas, o RNA está localizado no núcleo e no citoplasma, sendo constituído por uma cadeia de polinucleotídeos única.

Tipos de RNA:

• RNA mensageiro (mRNA): Copia a informação genética do DNA nuclear e a transporta para os ribossomos.
• RNA ribossômico (rRNA): Está associado a proteínas e forma os ribossomos, o local onde as proteínas são sintetizadas.
• RNA de transferência (tRNA): Liga-se e transporta os aminoácidos para o ribossomo, auxiliando na formação das proteínas.

Replicação do DNA: Processo Semiconservativo

A replicação do DNA permite que as células-filhas resultantes da divisão celular (mitose) recebam a mesma informação genética da célula-mãe. Ocorre no final da interfase e requer nucleotídeos livres e uma série de enzimas que controlam e direcionam o processo.

Etapas da Replicação:

1. Desenrolamento: As pontes de hidrogênio que ligam as bases nitrogenadas de ambas as cadeias são quebradas. As duas cadeias originais começam a se desenrolar.
2. Emparelhamento: Enzimas específicas leem as informações e combinam os nucleotídeos complementares livres a cada cadeia molde.
3. Formação de Novas Cadeias: À medida que as novas cadeias são formadas, as ligações de hidrogênio entre as bases são restabelecidas. O resultado são duas moléculas de DNA idênticas entre si e à molécula original.

A replicação é classificada como semiconservativa, pois cada nova hélice mantém uma cadeia original (molde) e sintetiza uma nova cadeia. Enzimas de reparo celular detectam a existência de nucleotídeos pareados incorretamente, removem-nos e os substituem pelos corretos.

O Projeto Genoma Humano (PGH)

O principal objetivo do PGH é conhecer a ordem em que os nucleotídeos estão organizados nas sequências de DNA dos cromossomos humanos.

Outros Objetivos do PGH:

• Identificar todos os genes humanos e localizar sua posição nos cromossomos.
• Realizar o sequenciamento de cada gene, determinando a sequência exata de nucleotídeos que o formam.
• Determinar a função específica de cada um dos genes identificados.