A natureza química do material genético

A natureza química do material genético

A natureza química do material genético começou a ser descoberta a partir de 1869, quando o jovem cientista Friedrich Miescher (1844-1895) isolou, a partir do núcleo de células, moléculas grandes que denominou nucleínas. Desde então, outros cientistas confirmaram que as nucleínas tinham natureza ácida e passaram a chamá-las ácidos nucleicos. No início do século 20 foram identificados dois tipos de ácido nucleico: o ácido desoxirribonucleico (DNA) e o ácido ribonucleico (RNA). Em 1944, o DNA foi reconhecido por Oswald Avery (1877-1955), Colin Munro MacLeod (1909-1972) e Maclyn McCarty (1911-2005) como sendo o material genético.

- Estruturas do DNA

A estrutura da molécula de DNA foi descrita, em 1953, por James Watson (1928-) e Francis Crick (1916- 2004), o que lhes valeu o prêmio Nobel de Medicina e Fisiologia em 1962. Segundo esses autores, a molécula de DNA é helicoidal, em forma de dupla hélice, apresentando duas fitas enroladas ao longo de um eixo. Cada fita é composta por uma sequência linear de nucleotídeos, cuja estrutura já era conhecida. Cada nucleotídeo do DNA corresponde a uma molécula do açúcar desoxirribose, uma molécula de fosfato e de uma base nitrogenada, que pode uma purina ou uma pirimidina. As bases púricas são adenina(A) e guanina(G), e as pirimídicas são citosina(C) e timina (T).

-Duplicação semiconservativa do DNA

Tendo como pressuposto que a molécula de DNA carrega consigo as informações hereditárias, podemos imaginar que durante o processo de divisão celular, em algum momento essa importante e intrigante molécula se multiplica permitindo a propagação do código genético que permeia a existência da vida.

Assim, a duplicação semiconservativa representa o fenômeno resultante da reprodução da molécula de DNA, em que uma das moléculas recém-formadas conserva uma das cadeias, um dos filamentos de polinucleotídios, precedente da molécula mãe, produzindo uma nova cadeia complementar a que lhe serviu de molde.

Para ocasião desse processo são rompidas as pontes de hidrogênio entre as bases nitrogenadas complementares, separando os dois filamentos de DNA como se fosse um zíper, a partir da ação mediada pela enzima DNA-polimerase.

Através desse mecanismo semiconservativo, foi e é possível a transmissão das características elementares do genoma de todas as espécies durante a evolução da biodiversidade, cada qual em seu tempo, passando por transformações selecionadas de geração em geração.

Modo de ação dos genes

Os genes são as unidades hereditárias transmitidas de pais para filhos.

São constituídos por DNA e localizam-se nos cromossomos. São responsáveis pelos caracteres de um individuo, isto é, pelo fenótipo.

-Relação entre DNA, Cromossomo e Genes

DNA

Essa, ensinam os cientistas, é a molécula da vida. A sigla DNA vem de Ácido Desoxirribonucleico. É no DNA que toda a informação genética de um organismo é armazenada e transmitida para seus descendentes. Essa carga genética está contida no núcleo e todas as células de um organismo. Em todos os seres vivos, o DNA é formado por uma fita dupla composta por 4 letras - A, T, C e G. Essas letras representam compostos orgânicos: o A é a adenina, o T é a timina, o C é a citosina e o G é a Guanina. Se fosse possível esticar esta fita, teríamos 2 metros de DNA. As diferentes combinações destas letras - que chegam a mais de 3 bilhões em cada célula - fazem a variabilidade dos seres vivos.

Cromossomos

Sequências de DNA formam os cromossomos. Cada organismo tem um número diferente de cromossomos. O ser humano, por exemplo, tem 46 (recebemos 23 da mãe e outros 23 do pai).

Gene

É a parte funcional do DNA. No caso do Genoma Humano, por exemplo, apenas 3% é formado por genes. O resto é apenas, agrupamentos de proteínas que não contêm nenhuma informação. Os genes, portanto, são sequências especiais de centenas ou até milhares de pares (do tipo A-T ou C-G) que oferecem as informações básicas para a produção de todas as proteínas que o corpo precisa produzir.

-Transcrição Genética

A transcrição é o processo de formação de uma molécula de RNA a partir de uma molécula molde de DNA. Neste processo, as fitas do DNA se separam e uma serve de molde para o RNA, enquanto a outra fica inativa. Ao fim da transcrição, as fitas que foram separadas voltam a se unir.

A transcrição é um processo altamente seletivo, pois apenas pequenas porções da fita de DNA é molde é copiada. Isso é muito importante, pois é o primeiro passo da regulação de um gene.

O processo é iniciado quando a polimerase do DNA se liga a uma das extremidades do DNA. Essa extremidade é muito específica, possuindo uma sequência especial de bases, e é chamada de promotor. Neste local, existe um sítio de iniciação, com a primeira base a ter transcrita. A polimerase do RNA segue pela extensão da cadeia, transcrevendo o DNA em RNA até encontrar a sequência de terminalização, que contém bases específicas que determinam o fim da transcrição.

Mecanismo de síntese de proteínas

Transcrição:

A transcrição é um processo que ocorre no núcleo da célula, no qual a informação contida no DNA é transcrita para o RNA mensageiro, por complementaridade de bases, com ajuda da enzima RNA polimerase, que se fixa numa certa sequência de DNA e provoca a sua abertura, iniciando-se a transcrição da informação. A molécula de DNA é reconstituída, estabelecendo-se pontes de hidrogénio entres as bases azotadas que se complementam. Esta transcrição como ocorre no núcleo experimenta o processamento, em que o RNA atinge a maturação, passando a chamar-se de RNA funcional. O processamento é o nome dado à ligação entre os exões após e exclusão dos intrões. Ou seja, existem sequências de nucleótidos que não codificam informação, chamados de intrões, estes são eliminados, e como se encontram ligados a exões (codificam a informação), são estes, os exões que se irão unir entre si. Estas transformações, conduzem à formação do RNA funcional, que, posteriormente, fixa-se nos ribossomas, quando migra do núcleo para o citoplasma.

Tradução:

Este processo ocorre no