Estrutura e Função dos Ácidos Nucléicos: DNA e RNA

Estrutura e Função dos Ácidos Nucléicos

Os ácidos nucléicos: Os nucleosídeos resultam da união entre uma base nitrogenada e uma pentose, por meio de uma ligação N-glicosídica entre o C1' da pentose e a base nitrogenada, com a perda de uma molécula de água. São denominados adicionando-se o sufixo -osina, se for uma base de purina, ou o sufixo -idina, se for uma base de pirimidina. Se a pentose for a desoxirribose, acrescenta-se também o prefixo desoxi-.

Nucleotídeos

Estes são os ésteres de fosfato de nucleosídeos. São formados pela ligação de um nucleosídeo com uma molécula de ácido fosfórico na forma de íon fosfato, que fornece um caráter de ácido forte ao composto. A ligação éster ocorre entre o grupo hidroxila do carbono 5' da pentose e o ácido fosfórico. São nomeados eliminando-se a terminação do nucleosídeo e adicionando-se o termo 5'-fosfato ou monofosfato.

Modelo de Watson e Crick

A estrutura espacial do DNA foi proposta em 1952 por Watson e Crick. Já se sabia que ele consistia em nucleotídeos de estrutura e tamanho conhecidos, unidos por ligações fosfodiéster. Eles se aproveitaram dos trabalhos de Chargaff, Franklin e Wilkins sobre o conteúdo de bases nitrogenadas e difração de raios-X como base para a descoberta da estrutura do DNA:

• 1) A molécula de DNA é longa, rígida e não dobrada.
• 2) Na molécula, há detalhes estruturais repetidos.
• 3) A composição de bases varia, mas, para a mesma espécie, o teor das bases purinas é igual ao das pirimidinas.

O DNA de dupla hélice possui 2 nm de diâmetro, sendo constituído por duas cadeias polinucleotídicas enroladas ao redor de um eixo imaginário, onde as bases nitrogenadas estão localizadas no interior. Os planos de seus anéis são paralelos entre si e perpendiculares ao eixo da dupla hélice.

• 1) O enrolamento é para a direita (sentido horário) e do tipo plectonêmico, ou seja, para separar as duas cadeias, elas precisam ser desenroladas.
• 2) Cada par de nucleotídeos é separado por uma distância de 0,34 nm, e cada volta da hélice dupla é formada por 10 pares de nucleotídeos, resultando em um comprimento de volta de 3,40 nm.
• 3) As duas cadeias polinucleotídicas são antiparalelas, ou seja, as ligações 5' → 3' são orientadas em direções opostas e complementares, o que significa que há uma correspondência específica entre as bases nitrogenadas.

Importância Biológica

O DNA é o repositório da informação genética e a molécula responsável pela transmissão à prole das instruções necessárias para construir todas as proteínas de um ser vivo. Tem a capacidade de fazer cópias de si mesmo através de um mecanismo de replicação, baseado na complementaridade entre as bases nitrogenadas dos dois filamentos de DNA. Existe uma correspondência entre a complexidade de um organismo e a quantidade de DNA que ele contém: quanto mais complexo o organismo, mais proteínas diferentes são necessárias. Há uma notável diferença no conteúdo de DNA entre vírus, bactérias, leveduras e seres pluricelulares.

Estrutura e Função do RNA

O RNA é formado pela união de ribonucleotídeos de adenina, guanina, citosina e uracila por ligações fosfodiéster na direção 5' → 3'. Além das quatro bases principais, podem ocorrer, na maioria dos casos, seus derivados metilados. A maioria dos RNAs é de fita simples (single-stranded), com exceção de alguns vírus onde é bicatenário. Em algumas áreas da molécula de fita simples, chamadas de grampos, pode haver uma estrutura de dupla hélice como resultado da formação de pontes de hidrogênio entre bases complementares. Onde as áreas estão separadas, formam-se regiões de alças (loops). Em praticamente todos os organismos vivos, a função do RNA é a mesma: direcionar a síntese de proteínas a partir das informações obtidas do DNA.