Ácidos Nucléicos

                              Ácidos Nucléicos

• Classificação e constituição dos ácidos nucléicos

    Existem dois tipos de ácidos nucléicos: ácido desoxirribonucléico (DNA ou ADN) e o ácido ribonucléico (RNA ou ARN). Esses ácidos são grandes moléculas constituídas por unidades menores denominadas nucleotídeos, enquanto o mesmo é constituído por um ácido fosfórico, ligado a um monossacarídeo com cinto átomos de carbono (ácido fosfórico), que liga-se com uma base nitrogenada.

Representação de um nucleotídeo.

   A pentose pode apresentar dois tipos: ribose e desoxirribose. A bases nitrogenadas ficam nas duas categorias: púricas e pirimídicas. No DNA a pentose será sempre desoxirribose e as bases nitrogenadas que podem ser encontradas são: adenina, guanina, citosina e timina,  já no RNA a pentose será ribose e as bases nitrogenadas encontradas serão: adenina, guanina, citosina e uracila. (O DNA não apresenta uracila e o RNA não apresenta timina.). 

  Adelina= A \ Guanina= G \ Citosina= C \ Timina= T \ Uracila= U.

• Ácido Desoxirribonucléico (DNA)

   A molécula é constituída por dois filamentos (cadeias de nucleotídeos) enrolados, um ao redor do outro na forma de uma hélice, de acordo com o modelo proposto por James Watson e Francis Crick, em 1953. 

Modelo de hélice dupla proposto por James Watson.

   Os nucleotídeos de um mesmo filamento ficam unidos através de uma ligação que se estabelece estre a pentose de um nucleotídeo e o fosfato de nucleotídeo vizinho. E os filamentos chamados de fitas, estão ligados por meio de pontes de hidrogênio situadas entre uma base púrica e uma base pirimídica. 

   No DNA, a base púrica adenina (A) liga-se sempre a base pirimídica timina (T), e a base púrica guanina (G) liga-se sempre a base pirimídica citosina (C). O número de adenina será sempre o mesmo que timina, da mesma forma que o número de citosina será o mesmo que guanina.

• Duplicação do DNA

   O DNA possui a capacidade de autoduplicação, originando cópias exatas de si mesmo. Fato importante, pois permite que depois da divisão celular, as células-filhas recebam as mesmas instruções biológicas de DNA que a célula-mãe, sendo "aparelhadas" para o desempenho de suas atividades metabólicas. Isso explica a semelhança existente entre gerações de certa espécie, uma vez que o conjunto de moléculas de DNA mantem-se quase inalterado ao se transferir de pai para filho. O processo de autoduplicação realizado pelo DNA não é tão simples quanto aparenta ser, durante o processo ocorrem os seguintes fenômenos: as pontes de hidrogênio que ligam as bases nitrogenadas se rompe, separando os filamentos que compõem a molécula de DNA, os nucleotídeos livres encaixam-se nos nucleotídeos dos filamentos que se separaram do DNA, esse encaixe ocorre quando a adenina se liga à timina (e vice-versa) e a citosina se liga à guanina (e vice-versa), formam-se duas moléculas novas de DNA após a complementação dos filamentos do DNA original pelos nucleotídeos novos.

A duplicação do DNA.

•    Ácido ribonucléico (RNA)

   Em vez de dois filamentos, como no DNA, o RNA possui apenas um. Além disso a pentose do RNA é a ribose, e as bases nitrogenadas são adenina, citosina, guanina e uracila. Vimos que uma das propriedades do DNA é a autoduplicação, outra característica marcante é sua capacidade de fabricar moléculas de RNA. Ao produzir o RNA, transmite a ele uma mensagem química, de acordo com as bases nitrogenadas, o RNA então, recebe a mensagem e de acordo com ela comanda a síntese de uma determinada proteína no citoplasma celular (assim o DNA comanda as atividades celulares). O DNA portanto não age diretamente em toda as reações celulares, uma vez que é encontrado sobretudo no núcleo da célula, e grande parte das reações celulares se processa no citoplasma. Resumindo: o DNA produz o RNA e o RNA comanda a fabricação de enzimas e outras proteínas. 

• A síntese do RNA

   A síntese do RNA compreende:

1. O rompimento das pontes de hidrogênio que ligam as bases nitrogenadas, separando os dois filamentos que constituem a molécula do DNA; o filamento DNA pode ser rompido total ou parcialmente, uma vez que pode ocorrer a cópia de apenas uma parte da molécula;
2. O encaixe dos nucleotídeos livres de RNA (dotados de ribose). O processo é semelhante ao que ocorre na duplicação do DNA. Mas onde no DNA ocorreria o encaixe da timina encaixa-se sempre a uracila. O encaixe dos nucleotídeos de uma determinada molécula de RNA ocorre apenas sobre uma das fitas do DNA, chamada de "fita-molde" ou "fita ativa". Assim, o RNA é constituído por uma fita de nucleotídeos;
3. Formação da molécula de RNA, que se destaca da fita ativa e migra geralmente para o citoplasma;
4. O pareamento das duas fitas de DNA que haviam se separado, de maneira a reconstituir a molécula original de DNA.

• A diferença entre DNA e RNA

   As diferenças entre DNA e RNA são verificadas através de análises do tipo de pentose, bases nitrogenadas e o número de filamentos. Com base nesses aspectos, podemos afirmar que as diferenças entre eles são: 

1. Pentose: desoxirribose (DNA); ribose (RNA);
2. Bases nitrogenadas: citosina, guanina, adenina e timina (DNA); citosina, guanina, adenina e uracila (RNA);
3. Filamento de nucleotídeos: duplo (DNA); simples (RNA);

Diferença entre DNA e RNA.

• Transcrição e tradução

    A transcrição compreende o processo de transferência das instruções contidas no DNA para o RNA. Na tradução, o RNA orienta a síntese protéica, "indicando" não apenas os tipos de aminoácidos que serão utilizados, mas também a posição que eles deverão ocupar na molécula protéica produzida. Assim temos: GENE (DNA) ----(transcrição)----> RNA ----(tradução)----> PROTEÍNAS.

• O código genético tríplice

   Como vimos, as moléculas de DNA possuem quatro tipos-padrão de bases nitrogenadas: adenina (A), timina (T), citosina (C) e guanina (G). Pesquisadores concluíram que seria necessário um "código tríplice", isto é, que as "letras" se agrupassem de três em três, possibilitando a formação de 64 "palavras' diferentes (4³), mais do que o suficiente para a codificação dos vinte aminoácidos conhecidos pelo homem. 

   Assim, considera-se que cada trinca, isto é, cada sequência de três bases nitrogenadas do DNA codifica a posição de determinado tipo de aminoácido numa proteína. Essa trinca de bases nitrogenadas denomina-se códon, tanto na molécula de DNA como na molécula de RNAm formada no processo de transcrição. 

• Tipos de RNA

   Na síntese de proteínas, verifica-se a participação de três tipos básicos de RNA:RNA mensageiro (RNAm), RNA transportador (RNAt) e RNA ribossômico (RNAr). Suas definições são:

1. RNA mensageiro (RNAm): é produzido a partir do DNA, durante o processo de transcrição. Uma vez formado, com a participação de uma enzima denominada RNA polimerase o RNAm destaca-se da fita-molde do DNA que lhe deu origem e  migra geralmente para o citoplasma, onde se associa aos ribossomos e atua como um molde que orienta a síntese protéica. 
2. RNA transportador (RNAt): formado por uma pequena cadeia de nucleotídeos que se acha dobrada sobre si mesma. O RNAt migra para o citoplasma, onde desempenha a função de capturar os aminoácidos, transportando-os em seguida para o RNA mensageiro, que se encontra associado aos ribossomos. Existe pelo menos um RNAt para cada aminoácido. Essa especificidade do RNAt é estabelecida pela trinca de bases nitrogenadas que se apresentam numa certa região. Essa trinca de bases é denominada anticódon. (Este RNA é o menor RNA da célula).
3. RNA ribossômico  (RNAr): Este é o RNA de cadeia mais longa. Migrando até o citoplasma, o RNAr associa-se a proteínas, formando os ribossomos, que são grânulos de ribonucleoproteínas. O RNAr, portanto, tem função estrutural.

• Formação da camada polipeptídica

   O mecanismo de produção de uma determinada proteína a partir do RNA é chamado de tradução. A tradução do código químico do RNAm ocorre nos ribossomos. Esses grânulos "percorrem" o RNAm e, a medida que os RNAt vão se "encaixando', a síntese protéica vai se processando. O encaixe do RNAt no RNAm só ocorre se as bases do códon do RNAm e as do anticódon do RNAt forem complementares. Assim, um RNAt com anticódon ACU liga-se apenas ao códon UGA.

• Mutações e o código genético

   Mutação significa a alteração no material genético da célula. Se na autoduplicação do DNA houver uma mutação que provoque a substituição de alguma base nitrogenada por outra diferente, é lógico que a transcrição da mensagem ficará alterada. Assim, haverá mudança no códon correspondente do RNAm, o que significa o "encaixe" de um aminoácido diferente. Dessa forma, a sequência dos aminoácidos na proteína se modifica, o que pode alterar a estrutura protéica e comprometer o papel biológico da referida proteína.

                                      FIM