DNA

O que é DNA?

O ácido desoxirribonucléico (DNA) é um ácido nucléico presente nas células de todos os organismos vivos.

Muitas vezes é referido como os “blocos de construção da vida”, uma vez que codifica o material genético que determina em que um organismo se desenvolverá.

Além de manter as matrizes genéticas de seu organismo original, o DNA também desempenha uma série de outras funções que são críticas à vida.

Esse ácido nucléico foi identificado pela primeira vez em 1889, quando o pesquisador Friedrich Miescher encontrou uma substância que chamou de “nucleína” em células humanas.

No início do século 20, vários pesquisadores, incluindo Phoebus Levene e William Astbury, realizaram pesquisas adicionais sobre a nucleína, começando a entender seus componentes, estrutura e papel na vida.

Um artigo seminal publicado na Nature em 1953 por James Watson e Franklin Crick é frequentemente citado como o momento de descoberta, pois postulou corretamente a estrutura distinta desse ácido, com ajuda significativa da cientista Rosalind Franklin.

DNA

O DNA é composto de cadeias de nucleotídeos construídas em uma estrutura de açúcar e fosfato e enroladas umas nas outras na forma de uma dupla hélice.

A espinha dorsal suporta quatro bases: guanina, citosina, adenina e timina. Guanina e citosina são complementares, sempre aparecendo opostas uma à outra na hélice, assim como a adenina e a timina.

Isso é fundamental na reprodução do material genético, pois permite que uma fita se divida e se copie, uma vez que só precisa da metade do material da hélice para se duplicar com sucesso.

Esse ácido nucléico é capaz de se auto-replicar e também contém o código necessário para sintetizar o RNA, outro ácido nucléico crítico.

Ele contém conjuntos de pares de bases que se unem para criar o código genético, determinando coisas como a cor dos olhos e a estrutura corporal. Cada célula do corpo contém DNA que é mais ou menos idêntico, sendo produzido mais o tempo todo à medida que as células se replicam. A grande maioria na maioria dos organismos não é codificante, o que significa que não parece ter nenhuma função conhecida.

Quando o DNA é alterado por uma substância conhecida como mutagênica, pode causar problemas de saúde.

Alguns mutagênicos têm impacto no DNA dos óvulos e espermatozóides ou nos organismos em desenvolvimento, fazendo com que desenvolvam defeitos de nascença. Outros podem mudar os organismos vivos, contribuindo para o desenvolvimento de uma variedade de problemas de saúde. Os mutagênicos geralmente introduzem erros no estágio de cópia, o que significa que esses erros serão replicados inúmeras vezes à medida que o material danificado se perpetua.

O que é o Ácido Desoxirribonucleico (DNA)?

DNA, ou ácido desoxirribonucleico, é o material hereditário em seres humanos e quase todos os outros organismos.

Quase todas as células do corpo de uma pessoa tem o mesmo DNA.

A maioria do ADN está localizado no núcleo das células (onde é chamado de DNA nuclear), mas uma pequena quantidade de DNA também pode ser encontrada na mitocôndria (onde é chamado DNA mitocondrial ou mtDNA).

A informação é armazenada no DNA como um código composto por quatro bases químicas:

Adenina (A),
Guanina (G),
Citosina (C) e
Timina (T).

O DNA humano é constituído por cerca de 3 mil milhões de bases, e mais do que 99 por cento das referidas bases são as mesmas em todas as pessoas.

A ordem, ou uma sequência, uma destas bases determina as informações disponíveis para a construção e manutenção de um organismo, semelhante à maneira em que as letras do alfabeto aparecem numa certa ordem para formar palavras e frases.

Bases de DNA emparelhar-se uns com os outros, A com T e C a G, para unidades chamadas pares que formam bases. Cada base também é ligado a uma molécula de açúcar e uma molécula de fosfato. Juntamente, uma base, açúcar e fosfato são chamados um nucleótido.

Os nucleótidos estão dispostos em duas longas cadeias que formam uma espiral de chamada de uma hélice dupla. A estrutura de dupla hélice é um pouco como uma escada de mão, com os pares de bases que formam degraus da escada e as moléculas de açúcar e fosfato, formando as hastes verticais da escada.

Uma propriedade importante do ADN é que ele pode replicar, ou de fazer cópias de si próprio. Cada fita de DNA em dupla hélice pode servir como um padrão para duplicar a sequência de bases.

Isto é crítico quando as células se dividem, porque cada nova célula precisa ter uma cópia exata do DNA presente na antiga cela.

O DNA é uma hélice dupla formada por pares de bases ligadas a um
esqueleto de açúcar-fosfato

Ácido desoxirribonucleico ou de DNA

Ácido desoxirribonucleico ou de DNA é uma molécula que contém as instruções de um organismo para desenvolver, viver e se reproduzirem.

Estas instruções são encontradas dentro de cada célula, e são passados de pais para seus filhos.

Estrutura do DNA

O DNA é composto de moléculas denominadas nucleótidos.

Cada nucleótido contém um grupo fosfato, um grupo de açúcar e de uma base de azoto.

Os quatro tipos de bases de azoto são: a adenina (A), timina (T), guanina (G) e citosina (C).

A ordem destas bases é o que determina as instruções do DNA, ou o código genético.

Semelhante à maneira como a ordem das letras no alfabeto pode ser usado para formar uma palavra, a ordem das bases nitrogenadas em uma sequência de DNA formam genes, o que na linguagem da célula, células diz como fazer proteínas.

Um outro tipo de ácido nucleico, o ácido ribonucleico, ou RNA, transmite a informação genética a partir de DNA em proteínas.

Todo o genoma humano contém cerca de 3 bilhões de bases e cerca de 20.000 genes.

Nucleotídeos são ligados entre si para formar dois longos fios que espiral para criar uma estrutura chamada dupla hélice.

A dupla hélice estrutura como uma escada, as moléculas de fosfato e açúcar seriam os lados, enquanto as bases seriam os degraus.

As bases sobre um fio par com as bases em outra vertente: adenina com timina pares e pares de guanina com citosina.

As moléculas de DNA são longos – de tanto tempo, de fato, que eles não podem caber em células sem a embalagem certa.

Para caber no interior das células, o DNA é enrolado firmemente para formar estruturas que chamamos de cromossomos. Cada cromossoma contém uma única molécula de DNA. Os seres humanos têm 23 pares de cromossomos, que são encontrados dentro do núcleo da célula.

Descoberta do DNA

O DNA foi observada pela primeira vez por um bioquímico alemão chamado Frederich Miescher em 1869.

Mas, durante muitos anos, os pesquisadores não percebem a importância desta molécula.

Foi em 1953 que James Watson, Francis Crick, Maurice Wilkins e Rosalind Franklin descobriram a estrutura do DNA – a dupla hélice – o que eles perceberam poderia levar informação biológica.

Watson, Crick e Wilkins receberam o Prêmio Nobel de Medicina em 1962 “pelas suas descobertas sobre a estrutura molecular dos ácidos nucléicos e seu significado para a transferência de informação em matéria viva.”

Seqüenciamento de DNA

O seqüenciamento de DNA é uma tecnologia que permite aos pesquisadores determinar a ordem das bases na sequência do DNA.

A tecnologia pode ser usada para determinar a ordem de bases em genes, cromossomas, ou um genoma inteiro. Em 2000, os investigadores concluíram a primeira sequência completa do genoma humano.

Qual é o tamanho da molécula do DNA ?

Uma característica marcante das moléculas de DNA de ocorrência natural é o seu comprimento.

As moléculas de DNA devem ser longas para codificar o grande número de proteínas presentes mesmo nas células mais simples.

O cromossomo de E. coli, por exemplo, é uma molécula única de DNA de dupla hélice consistindo em quatro milhões de pares de bases.

O comprimento de 1,4 mm desta molécula tem uma dimensão macrascópica, enquanto seu diâmetro de apenas 20 angstrons está na escala atômica.

O maior cromossomo de uma Drosophila melanogaster contém uma única molécula de DNA com um comprimento de 2,1 cm.

Tais moléculas altamente assimétricas são muito susceptíveis a clivagens por forças desagregadoras de cisalhamento. A menos que sejam tomadas precauções especiais no seu manuzeio, elas facilmente se quebram em segmentos cujas massas são um milésimo da molécula original.

As moléculas de DNA são circulares e superelicoidizadas

A microscopia eletrônica mostrou que moléculas intactas de DNA de muitas fontes são circulares. O termo circular refere-se à continuidade da cadeia de DNA, não à sua forma geométrica.

As moléculas de DNA in vivo têm necessariamente uma forma muito compacta. Note que o comprimento de cromossomo de E. coli é cerca de um milhão de vezes maior que o maior diâmetro de bactéria.

Uma nova propriedade surge na conversão de um dupléx de DNA linear em uma molécula circular fechada. O eixo da dupla hélice pode ser torcido para formar uma superélice.

Um DNA circular sem giros de superélice é conhecido como uma molécula relaxada. A superélice é biologicamente importante por dois motivos.

Primeiro, um DNA superelicoidizado tem uma forma mais compacta do que sua parente relaxada. A superilicoidilização é crítica para a compactação do DNA na célula. Segundo, a superilicoidilização afeta a capacidade da dupla hélice em se desenrolar, e, portanto, afeta suas interações com outras moléculas.

Adenina

Adenina é uma das moléculas orgânicas mais importantes para a vida como a conhecemos hoje.

A adenina é uma das quatro bases nucleicas usadas na formação dos nucleotídeos dos ácidos nucleicos DNA (ADN) e RNA. No código genético é representada pela letra A.

A adenina se emparelha com a timina através de duas ligações de hidrogênio. No RNA a adenina se emparelha com a uracila (U).

A adenina forma a adenosina (um nucleósido) quando ligado à ribose, desoxiadenosina quando ligada a desoxiribose, e forma a adenosina trifosfato (ATP), quando três grupos fosfato são adicionados à adenosina.

A adenosina trifosfato é usada no metabolismo celular como um dos métodos básicos de transferir energia química entre reações.

Em livros antigos, a adenina é algumas vezes chamada de Vitamina B4. No entanto, ela não é mais considerada uma vitamina verdadeira.

Guanina

Guanina é uma base nitrogenada, orgânica, assim como a adenina, a citosina e a timina, que se une com uma molécula de desoxirribose (pentose, monossacarídeo) e com um ácido fosfórico, geralmente o fosfato, para formar um nucleotídeo, principal base para formar cadeias polinucleotídeas que, por sua vez, formam o ADN (ácido desoxirribonucleico).

Outro conceito que pode ser dado a Guanina é o seguinte: Uma das duas bases púricas que se encontram nos ácidos nucleicos e que universalmente se representa pela letra G.

Apresenta uma estrutura molecular de anel duplo.

A guanina é a base azotada complementar da citosina, ligando-se a esta na estrutura de dupla hélice do ADN (ácido desoxirribonucleico) por três ligações de hidrogênio.

As taxas de hidrólise a 100°C também sugerem que em um oceano quente [a sopa primordial] o provável impacto de um asteroide iria acertar o relógio prebiótico, exigindo processos sintéticos para recomeçar. A 0°C, Adenina, Uracila, Guanina e Timina parecem ser suficientemente estáveis (t1/2 = 106 anos) para estarem envolvidos em uma origem da vida, mas em baixa temperatura.

Citosina

Citosina é uma das quatro bases químicas do DNA, os outros três sendo adenina (A), guanina (G) e timina (T). No interior da molécula de DNA, bases de citosina localizado em uma cadeia de vínculos químicos com bases de guanina na cadeia oposta. A seqüência de quatro bases do DNA codifica as instruções genéticas da célula.

Citosina é um dos quatro blocos de construção de DNA e RNA. Então, é um dos quatro nucleotídeos que está presente tanto no DNA, RNA, e cada citosina faz parte do código.

Citosina tem a propriedade única na medida em que se liga na hélice dupla frente a uma guanina, um dos outros nucleótidos. Citosina tem uma outra propriedade interessante de que nenhum dos outros nucleótidos têm, é que muitas vezes na célula, citosina pode ter um químico adicional ligado a eles, um grupo metilo. E esta metilação do DNA em citosinas se que ajuda a regular os genes tentar ajudar transformá-los ligado e desligado.

Timina

Timina é uma das quatro nucleobases no nucleico ácido de DNA que são representados pelas letras G-C-A-T.

Os outros são adenina, guanina, citosina e.Nucleobases ou nucleótidos bases são as partes de ADN e ARN que podem estar envolvidos em emparelhamento. As bases primárias Nucleo são citosina, guanina, adenina (DNA e RNA),timina (DNA) e uracilo (RNA), abreviado como C, G, A, T e U, respectivamente.Eles são geralmente chamada simplesmente de bases da genética. Timina é também conhecido como “5-metiluracilo”, uma nucleobase de pirimidina.

Tal como o nome sugere, timina podem ser derivados por metilação (adição de grupo metilo) de uracilo em 5 a carbono.

Timina, base orgânica da pirimidina família. Timina foi o primeiro a pirimidina ser purificado a partir de uma fonte natural, tendo sido isolado a partir de timo de vitela e baço carne em 1893-4.

A estrutura da molécula aceite timina foi publicado em 1900; esta estrutura foi confirmada quando vários investigadores relataram a síntese do composto durante o período de 1.901-1.910.

Combinado com o açúcar desoxirribose uma ligação glicosídica, a timina forma um derivado timidina chamado (um nucleósido) que, por sua vez, podem ser fosforilados com de um a três grupos de ácido fosfórico, obtendo-se, respectivamente, a três nucleótidos TMP (monofosfato de timidina), TDP (timidina difosfato), e TTP (trifosfato de timidina).

Os análogos de nucleósidos e nucleótidos formados a partir de timina e ribose ocorrer muito raramente em sistemas vivos; não é esse o caso com as pirimidinas outros.

Os derivados de nucleótidos de timina não apresentam atividade como muito como coenzimas, embora TTP pode prontamente doar um dos seus grupos de fosfato para o difosfato de adenosina (ADP) para formar o trifosfato de adenosina (ATP), um intermediário muito importante na transferência de energia química na vida sistemas. Uma vez que os nucleotídeos timina conter apenas ribose e desoxirribose não, TTP é a fonte de timidina apenas no ácido desoxirribonucleico (ADN), não há a timina em ácido ribonucleico (RNA).

Timidina é significativo devido ao seu envolvimento na via de biossíntese do DNA e na preservação e transferência de informação genética.

Fonte: ghr.nlm.nih.gov/www.livescience.com/www.icb.ufmg.br/www.wisegeek.org/fam.weihenstephan.de/www.encyclopedia2.thefreedictionary.com/people.chem.duke.edu/www.genome.gov