DNA: Informações Gerais

1. CONSIDERAÇÕES INICIAIS

Desde a descoberta dos ácidos nucleicos, em especial o ácido desoxirribonucleico (DNA), diversas pesquisas têm sido feitas para melhor compreender estes componentes do ambiente celular. Tais pesquisas têm se desenvolvido bastante até hoje, mas o maior avanço relacionado a este conteúdo se deu entre os anos 1960 e 1970, quando o sistema de codificação genético foi descoberto. A presente pesquisa bibliográfica tem o propósito de relatar sinteticamente o desenvolvimento, desde sua descoberta, dos trabalhos e pesquisas relacionados ao DNA.

 

2. DNA (ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO)

2.1. DESCOBERTA DO DNA

Há um período de cerca de 60 anos, cientistas descobriram que informações hereditárias passadas de geração a geração (genes) são compostas por ácido desoxirribonucleico, chamado pela abreviação DNA (do termo em inglês desoxirribonucleic acid). (AMABIS. MARTHO. p. 220. 2010).

O DNA foi descoberto em meados do século XIX pelo cientista suíço Johann Friedrich Miescher (1844-1895), que, em suas pesquisas, utilizou glóbulos brancos (leucócitos) obtidos do pus retirado de ataduras de ferimentos infeccionados. Analisando a composição química dos núcleos dos leucócitos, ele encontrou uma substância ainda desconhecida, rica em nitrogênio e fósforo, que ele chamou nucleica, por estar presente no núcleo das células. (AMABIS. MARTHO. p. 220. 2010).

Inicialmente, esta descoberta teve pouca repercussão, mas com o tempo, outros pesquisadores continuaram o trabalho iniciado por Miescher e chegaram à conclusão de que a substância por ele descoberta apresentava características ácidas e era o principal componente dos núcleos celulares. Passaram, então, a denominá-la ácido nucléico. Logo, se descobriu que havia duas categorias de ácido nucléico, que foram denominadas ácido desoxirribonucleico (DNA), por conter o glicídio desoxirribose em sua constituição, e ácido ribonucleico (RNA), por conter ribose em vez de desoxirribose. (AMABIS. MARTHO. p. 220. 2010).

Em 1944, Oswald Avery (1877-1955), Colin M. MacLeod (1909-1972) e Maclyn McCarty (1911-2005), em meio a suas pesquisas, concluíram que a substância capaz de transformar certas características hereditárias de bactérias era o DNA. A partir de então, diversos outros pesquisadores passaram a admitir a hipótese de que deveria ser esta substância o material hereditário dos seres vivos, o que levou o desenvolvimento de diversas pesquisas sobre o assunto. Uma destas pesquisas foi elaborada por James Watson e Francis Crick, que desvendou a estrutura molecular do DNA, em 1953. (AMABIS. MARTHO. p. 220. 2010).

2.2. ESTRUTURA MOLECULAR DO DNA

A molécula de DNA é formada por duas longas cadeias de nucleotídeos. Quimicamente, o nucleotídeo de DNA é constituído de um grupo fosfato, desoxirribose (uma pentose) e uma base nitrogenada. Ao longo da molécula observamos a existência de quatro tipos de nucleotídeos, de acordo com a base nitrogenada que apresentam: adenina (A), timina (T), citosina (C) e guanina (G). (A MOLÉCULA..., 2015).

As duas cadeias de nucleotídeos apresentam-se torcidas, formando uma dupla hélice e se ligam através de ligações de hidrogênio (pontes de hidrogênio), que ocorrem entre as bases nitrogenadas de cada cadeia. Lateralmente, os nucleotídeos se unem uns aos outros pelos grupos fosfato e pelas pentoses. (A MOLÉCULA..., 2015).

Vale ressaltar que estas ligações que formam as bases nitrogenadas são complementares, ou seja, o emparelhamento se dá segundo o seguinte padrão: a adenina se liga sempre com a timina (A  T) e a citosina com a guanina (C  G). Entre adenina e timina, formam-se sempre duas pontes de hidrogênio e entre citosina e guanina, três pontes de hidrogênio. (A MOLÉCULA..., 2015).

Todas as formas de vida em nosso planeta, com exceção de alguns vírus, têm suas informações genéticas codificadas na sequência de bases nitrogenadas do DNA. (AMABIS. MARTHO. p. 220. 2010).

2.3. PROCESSO DE DUPLICAÇÃO DO DNA

O DNA controla toda a atividade celular. Pode-se dizer, analogicamente, que ele possui a “receita” para o funcionamento de uma célula. Toda vez que uma célula se divide, esta “receita” deve ser passada para as células-filhas. Todo o “arquivo” contendo as informações sobre o funcionamento celular precisa ser duplicado para que cada célula-filha receba o mesmo tipo de informação que existe na célula-mãe. Para que isso ocorra, é fundamental que o DNA sofra “autoduplicação”. (A DUPLICAÇÃO..., 2015).

Em suas pesquisas, além de desvendar o modelo estrutural do DNA, Watson e Crick buscaram explicar o processo de duplicação dos genes: as duas cadeias do DNA se separam e cada uma delas orienta a fabricação de uma metade complementar. (A DUPLICAÇÃO..., 2015). A forma como este processo de duplicação ocorre foi confirmado em diversos experimentos e foi posteriormente chamado de duplicação semiconservativa do DNA porque cada uma das moléculas recém-formadas conserva uma das cadeias da “molécula-mãe” e produz uma cadeia nova, complementar a que lhe serviu de molde. (AMABIS. MARTHO. p. 223. 2010).

No processo de duplicação do DNA, as pontes de hidrogênio entre as bases se rompem e as duas cadeias começam a se separar. À medida que as bases vão sendo expostas, nucleotídeos que vagam pelo meio ao redor vão se unindo a elas, sempre respeitando a especificidade de emparelhamento: A com T, T com A, C com G e G com C. Uma vez ordenados sobre a cadeia que está que está servindo de modelo, os nucleotídeos se ligam em sequência e formam uma cadeia complementar dobre cada uma das cadeias da molécula original. Assim, uma molécula de DNA reproduz duas moléculas idênticas a ela. (A DUPLICAÇÃO..., 2015). A imagem abaixo ilustra este processo:

Vale mencionar que, neste processo de duplicação, há a participação de dezenas de enzimas com as mais diversas funções. Algumas são responsáveis por desemparelhar as duas cadeias de DNA, abrindo a molécula que será duplicada; outras são encarregadas de desenrolar a dupla-hélice; há, ainda, aquelas que unem os nucleotídeos; etc. Por fim, vale destacar que a enzima que promove a ligação entre os nucleotídeos é chamada de polimerase do DNA, pois sua