Explicamos qual é a estrutura do DNA, quais tipos existem e como ele foi descoberto. Além disso, a estrutura do RNA.
Como é a estrutura do DNA?
A estrutura molecular do DNA (ou simplesmente a estrutura do DNA) é a forma como ele é composto bioquimicamente, ou seja, É a forma específica de organização das proteínas e biomoléculas que compõem a molécula de DNA.
Para começar, vamos lembrar que DNA é a sigla para Ácido DesoxirriboNucleico. O DNA é um biopolímero de nucleotídeosou seja, uma longa estrutura molecular composta por segmentos (nucleotídeos) compostos por sua vez por um açúcar (ribose) e uma base nitrogenada.
As bases nitrogenadas do DNA podem ser de quatro tipos: adenina (A), citosina (C), timina (T) ou guanina (G), juntamente com um grupo fosfato. Na sequência deste composto armazena toda a informação genética de um ser vivoessencial para a síntese proteica e herança reprodutiva, ou seja, sem DNA não haveria transmissão de caracteres genéticos.
Nos seres vivos procarióticos, o DNA é geralmente linear e circular. Mas nos eucariontes, a estrutura do DNA tem a forma de uma dupla hélice. Em ambos os casos, É uma biomolécula de fita dupla, ou seja, composta por duas longas cadeias dispostos antiparalelos (apontando em direções opostas): suas bases nitrogenadas ficam voltadas uma para a outra.
Entre essas duas cadeias existem ligações de hidrogênio que as mantêm unidas e em forma de dupla hélice. Tradicionalmente, distinguem-se três níveis desta estrutura:
- Estrutura primária. É composto pela sequência de nucleotídeos encadeados, cuja sequência específica e específica codifica a informação genética de cada indivíduo existente.
- Estrutura secundária. A já citada dupla hélice de cadeias complementares, nas quais as bases nitrogenadas se unem em ordem estrita: adenina com timina e citosina com guanina. Essa estrutura varia dependendo do tipo de DNA.
- Estrutura terciária. Refere-se à forma como o DNA é armazenado dentro de estruturas chamadas cromossomos, dentro da célula. Essas moléculas devem se dobrar e se organizar em um espaço finito, portanto, no caso dos organismos procarióticos, costumam fazê-lo na forma de uma superhélice, enquanto no caso dos eucariotos é realizada uma compactação mais complexa, dado o maior tamanho do molécula de DNA, que requer a intervenção de outras proteínas.
- Estrutura quaternária. Refere-se à cromatina presente no núcleo das células eucarióticas, a partir da qual os cromossomos são formados durante a divisão celular.
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Descoberta da estrutura do DNA
A forma molecular específica do DNA foi descoberta em 1950apesar de a existência deste tipo de compostos biológicos já ser conhecida desde 1869. A sua descoberta é atribuída principalmente aos cientistas James Watson, americano, e Francis Crick, britânico, que propuseram o modelo de dupla hélice da estrutura do ADN.
No entanto, eles não foram os únicos a investigar este tópico. O trabalho deles, aliás, baseou-se em informações obtidas anteriormente pela britânica Rosalind Franklin, especialista em cristalografia de raios X para determinar a estrutura das moléculas.
Graças a uma imagem particularmente nítida que Franklin obteve com esta técnica (a famosa “Fotografia 51”), Watson e Crick conseguiram deduzir e formular um modelo tridimensional para o DNA.
Tipos de ADN
Ao estudar sua estrutura, ou seja, sua conformação tridimensional específica, é possível identificar três tipos de DNA observados nos seres vivos, que são:
- ADN-B. Este é o tipo de DNA mais abundante nos seres vivos e o único que segue o modelo de dupla hélice proposto por Watson e Crick. A sua estrutura é regular, pois cada par de bases tem o mesmo tamanho, embora deixe sulcos (maiores e menores sucessivamente) com uma variação de 35° em relação ao anterior, para permitir o acesso às bases nitrogenadas pelo exterior.
- ADN-A. Esse tipo de DNA surge em condições de baixa umidade e temperatura, como as encontradas em muitos laboratórios. Apresenta, assim como B, sulcos recorrentes embora de proporções diferentes (mais largos e mais rasos para o sulco menor), além de uma estrutura mais aberta, com as bases nitrogenadas mais afastadas do eixo da dupla hélice, mais inclinadas em relação à horizontal e mais simetricamente no centro.
- ADN-Z. Distingue-se dos anteriores por ser uma dupla hélice com giro à esquerda (canhoto) em esqueleto em zigue-zague, e é comum em sequências de DNA que alternam purinas e pirimidinas (GCGCGC), por isso requer um concentração de cátions maior que a do B-DNA. É uma dupla hélice mais estreita e longa que as anteriores.
Estrutura do RNA
Ao contrário do DNA, o RNA (ácido ribonucléico) geralmente não aparece na forma de dupla hélice. Pelo contrário, A estrutura do RNA é uma sequência simples de nucleotídeos de fita simples.. Suas bases nitrogenadas são idênticas às do DNA, exceto no caso da timina (T), substituída no RNA pela uracila (U).
Esses nucleotídeos estão ligados entre si por ligações fosfodiéster. Às vezes, eles podem gerar dobras na cadeia de RNA atraindo-se mutuamente, formando assim certos tipos de alças, hélices ou grampos de cabelo durante regiões curtas.
Mais em: RNA
Referências
- “Ácido desoxirribonucléico” na Wikipedia.
- “Estrutura e código do DNA” (vídeo) em Educatina.
- “DNA: estrutura e função” em Biopédia.
- “Descoberta da estrutura do DNA” na Khan Academy.
- “DNA: Definição, Estrutura e Descoberta” em LiveScience.
- “DNA (composto químico)” na Enciclopédia Britânica.