A Molécula De DNA

Em 1953, Watson & Crick propuseram que a molécula de DNA era constituída de uma dupla hélice de cadeias polinucleotídicas antiparalelas interconectadas pela energia cooperativa de muitas pontes de hidrogênio que se estabeleciam entre bases complementares, púricas e pirimídicas, dos nucleotídeos. Em seu modelo, as bases projetavam-se para o interior da hélice a partir dos esqueletos externos de açucar-fosfato.

A proposta da dupla hélice baseava-se em três pontos: nas relações entre as bases, estabelecidas por Erwin Chargaff; na natureza química dos componentes do DNA (desoxirribonucleotídios); nos dados de difração de Raio X coletados por Rosalind Franklin & Maurice Wilkins; nas relações entre as bases, estabelecidas por Erwin Chargaff. Com estas informações disponíveis, Watson & Crick construíram modelos moleculares, confeccionados em arame, na tentativa de encontrar aquele que se adequasse aos dados de difração de Raio X, à complementaridade de bases e a estrutura química de cada base. Os dados de difração mostravam que o diâmetro da hélice, cerca de 20 Å, mantinha-se constante em toda sua extensão. Isto só seria possível se purinas sempre emparelhassem com pirimidinas. Duas purinas emparelhadas aumentariam o diâmetro enquanto duas pirimidinas emparelhadas diminuiriam o diâmetro da hélice. Adenina e Timina podiam estabelecer facilmente duas pontes de hidrogênio entre si, da mesma forma que Guanina e Citosina podiam estabelecer facilmente três pontes de hidrogênio entre si e estes eram os pares propostos por Chargaff. Todavia, o estabelecimento das pontes de hidrogênio entre as bases complementares das duas hélices somente se adequou perfeitamente aos dados de difração quando o modelo foi construído com as hélices invertidas uma em relação a outra. Para isto é necessário considerar que as fitas de DNA tem polaridade. Ou seja, uma das extreminadades da fita tem um fosfato 5' e a outra tem um grupo hidroxila 3' Quando as duas fitas correm em sentidos opostos, ou seja, estão antiparalelas, as bases púricas e pirimídicas dos pares A-T e G-C encaixam-se perfeitamente bem.

Apesar das pontes de hidrogênio serem individualmente muito fracas, uma grande quantidade delas é suficiente para manter as duas hélices unidas. À temperaturas mais elevadas, todavia, estas ligações se rompem e as hélices se separam, fenômeno denominado desnaturação. Quanto maior for a quantidade de pontes de hidrogênio entre as duas hélices, maior será a temperatura necessária para desnaturar a molécula de DNA. Portanto, quanto maior a quantidade de pares G-C (3 pontes), maior a temperatura de desnaturação.

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