DNA

Explicamos o que o DNA, suas características, funções e estrutura são

Ilustração da estrutura da hélice dupla de DNA

O que é DNA?

DNA (Ácido desoxirribonucleico) é a biomolécula que compõe o genoma de todos os seres vivos e alguns tipos de vírus. Ele contém as informações necessárias para a origem de um organismo e para que funcione.

Os cientistas usam o termo Genoma Para referir -se ao conjunto completo de todas as moléculas de DNA que estão nas células de qualquer ser vivo: no núcleo celular eucariótico (e uma pequena quantidade em mitocôndrias e cloroplastos) e na região nucleóide do citosol das células procararicóticas.

O DNA é concebido como o conjunto de plantas qualquer instruções genético de cada organismo vivo, uma vez que as informações contidas no genes (Segmentos de genoma definidos) fornecem bases moleculares para fabricação de proteínas, que são os principais blocos estruturais das células.

As proteínas não apenas formam enzimas capazes de catalisar as reações químicas celulares, mas também são as principais entidades que permitem que uma célula regule a atividade de seus genes, se mova, se comunique com o ambiente, responda a ele, multiplique e cumpra seu ciclo de vida.

Cada espécie tem um genoma único que o define, que é fielmente transmitido de uma geração para a seguinte e isso é verdade para os organismos unicelulares e para organismos multicelulares.

De antes de sua descoberta formal em 1869 pelo suíço Friedrich Miescher, o DNA foi extensivamente estudado e é a base de grande parte da pesquisa de muitas das disciplinas científicas que têm a ver com seres vivos.

Características do DNA

- O DNA é encontrado nas células, principalmente no núcleo (DNA nuclear), e uma quantidade menor nas mitocôndrias (DNA mitocondrial).

- É uma macromolécula formada essencialmente por carbono, hidrogênio, oxigênio, fósforo e nitrogênio.

- Consiste em uma cadeia dupla de unidades químicas chamadas bases de nitrogênio que estão associados um ao outro (adenina, timin, guanina e citosina) e que estão 'armados' em um andaime ou esqueleto formado por açúcares (desoxirribose) e grupos de fosfato.

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- Forma o genoma de todos os seres vivos na terra (e alguns vírus).

- Nas células eucarióticas, o DNA consiste em moléculas lineares associadas a proteínas (histonas) que contribuem para sua compactação para formar o Cromatina, A 'substância' que forma os cromossomos contidos no núcleo.

- Nas células procarióticas, consiste em (1) uma molécula circular localizada na região nucleóide do citosol, também em interação com algumas proteínas e (2) algumas moléculas 'extracromossômicas' conhecidas como plasmídeos.

- A ordem das bases de nitrogênio que compõem o DNA que forma cada gene determina a sequência peptídica da proteína para a qual ele codifica e esse 'código' é 'lido e decifrado' durante os processos de transcrição e transcrição.

- É a principal molécula celular celular, uma vez que as informações que carregamos podem ser fielmente passadas de uma geração para a seguinte, o que acontece em cada espécie na biosfera e isso é essencial para a manutenção de sua identidade.

Funções de DNA

O ácido desoxirribonucleico exerce funções cruciais para todos os organismos que conhecemos, e algumas dessas funções foram inferidas antes de sua estrutura e suas características físico -químicas foram completamente compreendidas.

Este macromolecule funciona principalmente como:

• Material hereditário: Todas as células em um organismo (unicelular ou multicelular) têm essencialmente o mesmo conjunto de genes (o mesmo genoma), o que é possível apenas graças à transmissão fiel do DNA de uma geração para a próxima através de seus replicação.
• Codifica e armazena informações: O DNA contém todas as informações necessárias para que células e organismos sejam o que são e exercem suas funções específicas. Essas informações contêm o código que, para o ler, É "decifrado" nas proteínas que compõem as células, sem as quais a vida não seria possível.
• Admite mudanças: Embora constante, a informação hereditária contida no DNA pode mudar em certas ocasiões o produto de mutações, que não apenas dá alguma plasticidade aos seres vivos, mas também possibilitam o desenvolvimento de novas espécies (é o material sobre o qual '' seleção natural atos).

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Estrutura de DNA

DNA em uma célula eucariótica

O DNA (ácido 2'-dexxi-5'-lribonucleico) é uma macromolécula formada por diferentes unidades químicas que são repetidas em diferentes ordens, ou seja, é um biopolímero e é formado por duas cadeias de monômeros unidos linearmente, que chamamos nucleotídeos.

Hélice dupla

Sua estrutura principal consiste em uma hélice dupla, formada por dois fios nucleotídicos complementares que estão ligados um ao outro linear e transversalmente por diferentes tipos de ligações químicas.

As bases complementares de nitrogênio são ordenadas de tal maneira que a hélice dupla se assemelha a uma escada de caracol.

A estrutura do DNA foi elucidada na década de 1950, graças às obras de grandes pesquisadores, incluindo j. Watson, f. Crick e R. Franklin.

Monômeros

Os nucleotídeos - que são os monômeros do polímero de DNA - são compostos de três moléculas químicas:

• Um açúcar.
• Um grupo fosfato.
• Uma base de nitrogênio.

O açúcar é o mesmo para todos os monômeros: desoxirribose. A desoxirribose é um açúcar de cinco carbonos cuja estrutura cíclica contém 4 átomos de carbono e um átomo de oxigênio, com um grupo hidroxila (-OH) ligado ao terceiro carbono do anel e um átomo de carbono ligado à sala.

O grupo fosfato também é comum para todos os nucleotídeos e é composto por quatro átomos de oxigênio unidos a um átomo de fósforo.

As bases de nitrogênio são 4: adenina (a), timina (t), guanina (g) e citosina (c). Essas moléculas se ligam ao fosfato de açúcar de desoxirribia para formar um nucleotídeo.

Eles são conhecidos como 'bases nitrogenadas' porque têm mais de um átomo de nitrogênio em sua estrutura e são moléculas relativamente complexas.

Conexão 5'-3 '

Um nucleotídeo se junta a outro linearmente graças a um tipo de ligação covalente conhecido como link de fosfodiéster, que conecta o átomo de carbono 5 'de um nucleotídeo com o átomo de carbono 3' do próximo.

O número 5 'e 3' refere -se aos átomos de carbono pertencentes ao açúcar de cada nucleotídeo desde então, por convenção, os carbonos da desoxirribose são listados na direção das agulhas do relógio, sendo o átomo 1 'aquele que é encontrado a ser encontrado a o direito do átomo de oxigênio no anel e o 5 'aquele que se destaca da estrutura.

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Complementaridade base

Como já dissemos, o DNA tem uma estrutura dupla, formada por duas cadeias de nucleotídeos complementares entre si.

Enquanto a sequência de nucleotídeos lineares é mediada por ligações covalentes do tipo links de fosfodiéster, As bases complementares que se juntam às cadeias que enfrentam são suportadas por links não -covalentes chamados Ligações de hidrogênio.

A complementaridade das bases de DNA é tal que um adenina Sempre 'égua' com um Timina e uma Guanina Ele sempre faz isso com um Citosina. As bases de adenina e guanina pertencem ao grupo Purin, enquanto isso, Timin e citosina pertencem ao grupo de pirimidina.

Importância do DNA

Como o DNA contém as informações necessárias para fabricar as proteínas que compõem as células, essa macromolécula é essencial para a vida e sua continuidade.

O DNA depende do crescimento, metabolismo, reprodução e saúde de todos os seres vivos. Essa importância se torna ainda mais evidente, por exemplo, quando o DNA sofre danos ou mutações, o que geralmente tem sérias conseqüências para nossa saúde (falando no contexto humano).

Embora nem todas as informações contidas no DNA trabalhem na produção de proteínas, tão importantes são as seqüências codificadores Como aqueles que não são. Alguns autores fazem uma analogia interessante com o texto escrito:

Os genes que codificam proteínas são as palavras de um texto e os genes ou segmentos do DNA que não são 'lidos', pois as proteínas fornecem os espaços e marcas de pontuação que possibilitam que as informações do texto sejam 'legíveis'.

Por outro lado, o DNA é essencial para a manutenção de espécies, uma vez que sua perpetuidade depende do fato de que as informações contidas nessa macromolécula são fielmente passadas para as gerações seguintes, contendo a menor quantidade possível de alterações.