ácidos nucleícos

ÁCIDOS NUCLEÍCOS
Os ácidos nucleícos consistem de cadeias longas formadas de nucleotídeos. Os
nucleotídeos por sua vez contêm três componentes característicos: uma base
nitrogenada,uma pentose e ácido fosfórico,ligados de forma que a base seja
covalentemente unida a uma ligação N-glicosídica ao átomo de carbono 1 da
pentose e o ácido fosfórico esterificado no carbono 5”.
As bases nitrogenadas são derivadas de dois compostos heterocíclicos
relacionados,pirimidina e purina.
Os ácidos nucleícos são o DNA e RNA. O DNA (ácido desoxirribonucleíco) é
uma substância gênetica da célula , que contêm informações codificadas
para a sintése de proteínas.É assim chamado porque o açúcar de cinco
carbonos no seu nucleotídeo é a desoxirribose, e contêm como bases
nitrgenadas principais as pirimidinas citosina (C ) e timina (T ) , e duas bases
puricas principais a adenina (A) e a guanina ( G ). O RNA , contêm o açúcar
de cinco carbonos , a ribose como componente do seu nucleotídeo e também
duas bases nitrogenadas pirimidinas principais ; citosina ( C ) , e uracila ( U )
e duas bases puricas a adenina ( A ) e guanina ( G ). A única diferença
importante nas bases do DNA e RNA é que a timina é a principal pirimidina
dos DNAs mas raramente ocorre nos RNAs , inversamente , a uracila é a
principal pirimidina nos RNAs , mas raramente ocorre nos DNAs As bases
purica e pirimidinas são moléculas achatadas , relativamente insoluvél em
água.
Existem três tipos de RNAs: RNAm , RNAr , RNAt . O RNA está envolvido
na transferência e circulação da informação gênetica , no processo de síntese
de proteínas a partir das instruções codificadas do DNA ; o RNAm
transporta a informação codificada no DNA para o local de síntese de
proteína ; o RNAt atua como meio de transporte de aminoácidos enquanto o
RNAr está interado com as proteínas nas organelas celulares e ribossomos.
Os nucleotídeos tanto do DNA como do RNA estão unidos entre si por
“pontes”do grupo fosfato . O grupo hidroxila 5”da pentose de uma unidade de
nucleotídica é ligado ao grupo hidroxila 3” da pentose do próximo
nucleotíceo por uma ligação fosfodiéster.
Tanto oDNA como o RNA , são altamente polares , porque os grupos
fosfatos são ácidos e possuem carga negativa no pH da célula . Observa-se
também que as fitas de DNA e RNA possuim uma polaridade específica , ou
direção , porque todas as ligações fofodiéster internucleotídicas possuem a
mesma orientação ao longo da cadeia . Por causa desta polaridade , cada fita
de ácido nucleíco linear possui uma extremidade 5”e uma extremidade 3”.
As ligações internucleotídicas entre DNA e RNA podem ser quimicamente
clivadas por hidrólise . podem ser enzimaticamente hidrolisada por enzimas
e serem chamadas de nucleases. Existem também as desoxirribonucleases
específicas para a hidrólise de certa ligações internucleotídicas dos RNAs , e
as ribonucleases específicas para os RNAs , são encontradas em todas as
células , e secretadas pelo pâncreas e pelo trato intestinal onde participam da
hidrólise dos ácidos nucleícos durante a digestão.
Em 1953 Watson e Crick postularam um modelo tridimensional para a
estrutura do DNA que explicava tanto os dados dos raios X como o
pareamento da bases nitrogenadas . Ele consiste de duas cadeias helicoidiais
de DNA, enroladas ao longo do mesmo eixo para formar uma dupla hélice de
sentido rotacional à direita. Na hélice , as duas cadeias ou fitas são
antiparalelas , suas ligações fofodiésteres internucleotídicas correm em
direções opostas . O seu esqueleto hidrofílico , que consiste de grupos
alternantes de desoxirribose e fosfato carregados negativamente, está no
exterior da dupla hélice defronte a água circundante.
A relação espacial entre as fitas cria um sulco principal e um sulco secundário
entre elas . As bases de uma fita são pareads num mesmo plano com as
bases de uma outra fita , apenas certos pares de baeses se encaixam
precisamente dentro desta estrutura . Os pares permitidos são sempre de
uma base pirimidina com uma purica especificamente:A - T e G - C . Alêm
disso as bases de cada par estão suficientemente próximas para formar entre
si pontes de hidrogênio.É muito importante saber que as duas cadeias
polinucleotídicas não são iguais entre si nem na sua sequência de bases nem
em sua composição , pelo contrário elas são complementares entre si .
Muitas evidências biológicas como química indicam que a estrutura de
dupla hélice do DNA esta correta .
Uma solução de DNA , cuidadosamente isolada , são altamente viscosas em
pH 7,0 e temperatura ambiente . Quando tal solução é exposta a extremos
depH e a temperaturas entre 80 e 90ºC sua viscosidade diminui bruscamente
, indicando que o DNA sofreu uma alteração física . Como resultado a dupla
hélice se desenrola e desnatura , durante a desnaturação nehuma ligação do
esqueleto é quebrada . A desnaturação do DNA homogênio é facilmente
reversível à medide que um seguimento de dupla hélice de doze ou mais
resíduos una as duas fitas , com os pares de bases em registros. Entretanto se
as duas fitas estiverem completamente separadas a renaturação acontecerá
em duas etapas . A primeira etapa é relativamente lenta , pois as duas fitas
devem primeiro se encontrar por colisões ao acaso e formar um seguimento
curto da dupla hélice complementar . A segunda etapa é muito mais rápida ,
à medida que as bases remanescentes sucessivamente chegam em fila e
formam os pares de bases , as duas fitas então “fecham o zíper”juntas ,
formando novamente a dupla hélice de DNA .
O DNA é replicado semiconservativamente .
A DNA polimerase I da E. coli catalisa a síntese de DNA apartir dos quatros
desoxinucleosídeos 5”- trifosfato , na presença de Mg (2+) , com a eliminação
de pirofosfato . O crescimento da cadeia é no sentido 5”- 3”. A reação requer
DNA preexistente para fornecer tanto uma fita molde como uma iniciadora .
A enzima sintetiza uma fita de DNAcomplementar a uma fita molde ; a
polaridade desta fita será oposta aquela da fita molde .
A etapa principal no fluxo da informação gênetica é a transcrição da
informaçãogênetica do DNA na forma de RNA . Neste processo , uma fita de
RNA , tendo uma sequências de bases complementar a uma fita de DNA , é
sintetizada por um sistema enzimático . A transcrição deve ser realizada
fielmente para que as células tenham proteínas com as sequências de
aminoácidos geneticamente determinados .
Há uma diferença entre a replicação e a tradução . Durante a replicação todo
o cromossomo é replicado produzindo DNAs “filhos” idênticos ao DNA
parental . Entrtanto , no processo de transcrição nem todo DNA celular é
necessariamente transcrito . Usualmente apenas genes individuais ou
grupos de genes sào transcritos . Desta forma , a trancrição do DNA é
seletiva , iniciadas por sequências regulatórias específicas indicando o ínicio
e o fim do seguemento a ser transcrito .