DNA

A molécula de DNA é composta por uma fita dupla de nucleotídeos. Existem quatro subunidades de nucleotídeos, e as duas cadeias unem-se através de pontes de hidrogênio entre as bases nitrogenadas dos nucleotídeos.

As cadeias de nucleotídeos são formadas por uma pentose (açúcar de cinco carbonos) associada a um ou mais grupos fosfato e a uma base nitrogenada.

O DNA é composto por uma desoxirribose e um grupo fosfato. As quatro bases nitrogenadas contidas no DNA são: adenina, citosina, guanina e timina.

Ilustração: Webspark / Shutterstock.com

A cadeia possui duas extremidades, denominadas extremidade 3’ e extremidade 5’. A extremidade 3’ possui um hidroxil e a extremidade 5’, um fosfato.

As bases nitrogenadas estão no interior da hélice, ligadas por pontes de hidrogênio. As bases nitrogenadas citosina e timina são chamadas de Pirimidinas, e as bases adenina e guanina, chamadas de Purinas.

Histórico

Há mais de 50 anos foi descoberto que o DNA é o material que compõe os genes, embora já soubessem que os genes estão nos cromossomos. Quem descobriu o DNA foi um cientista suíço chamado Johann Friedrich Miescher, no século XIX. Johann trabalhou com o núcleo de leucócitos retirados do pus de ataduras de ferimentos infeccionados e identificou uma substância desconhecida, que possuía nitrogênio e fósforo na composição. Após algumas pesquisas, ele verificou que esta substância descoberta era ácida e estava presente em todos os núcleos celulares, e que haviam dois tipos de ácidos, uma ribose e uma desoxirribose.

DNA

Os dois filamentos que compõem o DNA se enrolam, um sobre o outro, formando uma dupla hélice, semelhante um espiral de caderno, podendo ter milhares de nucleotídeos. Como já foi dito, estas duas cadeias mantêm-se unidas por pontes de hidrogênio entre os pares de bases A->T e C->G, formando sempre ma cadeia complementar. Se tivermos uma cadeia com a seguinte seqüência de nucleotídeos AATCTGCAC, a cadeia complementar será TTAGACGTG.

Nos genes estão todas as informações biológicas de um organismo, que devem ser passadas para seus descendentes, ou ate mesmo na produção de células filhas na proliferação celular. A descoberta da dupla hélice permitiu responder muitas perguntas sobre duplicação do DNA e transmissão de genes.

Em 1953 o biólogo norte-americano James D. Watson e o físico inglês H.C. Crick propuseram o modelo da dupla hélice do DNA, respondendo que a duplicação ocorre pela formação de uma cadeia complementar a partir da separação das duas fitas, e este processo é chamado de duplicação semi-conservativa, pois conserva 50% do DNA da célula mãe, utilizando uma das fitas com molde para a duplicação.

Para que essa duplicação ocorra, as pontes de hidrogênio se desfazem para as cadeias se separarem. Após esta separação, que ocorre com a ajuda de enzimas, uma nova cadeia começa a ser formada, chamada cadeia complementar, com a ajuda da enzima DNA-polimerase. A adenina sempre emparelha com a timina, e a guanina sempre emparelha com a citosina na fita de DNA, no RNA a adenina emparelha com a uracila. No final do processo temos duas fitas idênticas.

Processo de replicação de DNA. Ilustração: Designua / Shutterstock.com [adaptado]

Todos os processos são mediados por enzimas, por exemplo, o desenrolamento da hélice é feito por uma enzima chamada helicase.

Todos os genes de um organismo compõem o genoma dele.