A sigla DNA significa, traduzindo para o português, ácido desoxirribonucléico. Por essa razão, é comum chamá-la de ADN. Essas moléculas se tratam de ácidos nucléicos e são encontradas, na sua maioria, no núcleo ou na região nucleóide da célula, sendo que também são encontradas nas mitocôndrias e nos cloroplastos.
Estrutura
Estrutura do DNA (clique para ampliar) Ilustração: Webspark / Shutterstock.com
O DNA se constitui de nucleotídeos. Esses nucleotídeos são polímeros constituídos de uma molécula de açúcar com cinco carbonos (pentose), um fosfato (mais especificamente, ácido fosfórico) e uma base nitrogenada. No caso do DNA, o açúcar referido se trata da desoxirribose e as bases nitrogenadas, que podem ser púricas ou pirimídicas, são a adenina, guanina, citosina e a timina. Nesse sentido, as duas primeiras são as púricas e as duas últimas as pirimídicas.
Após entender o que são os nucleotídeos, é necessário que se entenda a organização e a estrutura do DNA. A molécula de DNA é estruturada em cadeias, variando de organismo para organismo, como cadeia simples, dupla e, em raros casos, tripla.
O modelo de DNA humano atual propõe que os nucleotídeos se arranjam em duas cadeias complementares e antiparalelas girando em torno de um eixo. Assim, eles se dispõem aos pares e em cadeia dupla, sendo que suas ligações proporcionam uma disposição em hélice. Por essa razão, o modelo recebeu o nome de dupla hélice do DNA.
Para formar cada uma das cadeias ou fitas, os nucleotídeos se ligam por uma ligação fosfodiéster. Mais especificamente, o carbono 5 da pentose se liga ao grupo fosfato desse mesmo nucleotídeo e o carbono 3 se liga ao grupo fosfato do nucleotídeo seguinte. Uma vez que as cadeias são antiparalelas, ou seja, na mesma direção, mas no sentido inverso, diz-se que a direção das ligações é 3’ 5’ ou 5’ 3’, dependendo de qual das cadeias que se está referindo. Assim, são formadas duas cadeias compostas por uma sequência de nucleotídeos ligados.
Para que os nucleotídeos fiquem pareados, é necessário que essas duas cadeias sejam ligadas. As cadeias se ligam na parte interna da molécula por pontes de hidrogênio entre as bases nitrogenadas de cada uma delas. Entretanto, elas não se ligam aleatoriamente umas com as outras. Esses pares são formados por ligações entre uma base nitrogenada púrica e outra pirimídica. Mais detalhada e obrigatoriamente, a guanina se liga com a citosina e a adenina se liga com a timina. Assim, o DNA se forma com o pareamento dos nucleotídeos que compõem as duas cadeias antiparalelas.
Enfim, a estrutura básica do DNA humano é formada, na parte externa da molécula, pela ligação entre a desoxirribose de um nucleotídeo com o grupo fosfato de outro e, na região interna, pela formação de pontes de hidrogênio entre as bases nitrogenadas.
Funções
Para facilitar a compreensão, vamos fazer uma analogia. Quando comparamos as células a indústrias, dizemos que a membrana é a portaria, que o complexo de Golgi é um setor de armazenamento, processamento e despacho de produtos e também é dito que o núcleo é o setor de gerência ou coordenação. Nesse sentido, o DNA seria, justamente, o gerente ou o coordenador. Isso acontece porque é o DNA que é o responsável pelo controle e comando das funções celulares.
Essa coordenação exercida pelo DNA ocorre por uma complexa sequência de reações envolvendo diversos fatores. Entretanto, é possível explicar de maneira bastante simples. As funções celulares não ocorrem ao acaso ou espontaneamente. Existem diversas moléculas, como proteínas, que regulam, desencadeiam, impedem ou medeiam essas reações. E é nesse sentido que o DNA desempenha seu papel. Essas moléculas, na maior parte das vezes, precisam ser produzidas pelo organismo e o material genético é justamente a “receita” de como produzi-las.
Assim, é possível caracterizar o DNA, como um todo, como uma estrutura que contém informações codificadas que regem os processos vitais das células, tais como produção de macromoléculas, controle dos processos de divisão e diferenciação, entre outros.
Em uma segunda e última análise, é importante destacar que o DNA é o responsável pela transmissão de características herdáveis ou, simplesmente, pela hereditariedade. Essa característica é a responsável pelo fato de uma célula gerada tenha características herdadas da geradora. Isso ocorre porque, na divisão celular, parte (meiose) ou todo (mitose) o material genético de uma célula é passada à célula filha. É importante mencionar que a hereditariedade é vital para a história evolutiva. Apenas por causa dessa característica, as vantagens genéticas podem ser passadas para a prole.
Leia também:
Bibliografia:
Junqueira, L. C. & Carneiro, J. Biologia Celular e Molecular. 9ª Edição. Editora Guanabara Koogan. 338 páginas. 2012.
Alberts, B. et al. Biologia Molecular da Célula. 5ª Edição. Editora Artmed. 2010.
Lopes, S. Bio – Volume Único. 1ª Edição. São Paulo: Editora Saraiva. 606 páginas. 2004.
Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/biologia/dna/