Ácidos nucleicos e relação de Chargaff

Ácidos nucleicos: são macromoléculas orgânicas, identificadas inicialmente no núcleo das células, que apresentam papel fundamental no controle do metabolismo celular. Essas moléculas correspondem ao material genético dos seres vivos, sendo conhecidas como DNA (ácido desoxirribonucleico*) e RNA (ácido ribonucleico*):

    O DNA é encontrado nos cromossomos, ele comanda a síntese de proteínas, logo controla também as atividades metabólicas e a arquitetura das células e dos seres vivos.

     O RNA é formado a partir da molécula de DNA (em um processo chamado de transcrição [veja “Transcrição do RNA”]), recebendo assim as informações contidas no DNA. O RNA associado aos ribossomos participa da síntese de proteínas, como as enzimas.

Os ácidos nucleicos são polímeros de unidades complexas chamadas nucleotídeos (que são um grupamento molecular formado por uma base nitrogenada, um carboidrato com 5 átomos de carbono (pentose) e um grupamento fosfato):

   Bases nitrogenadas: moléculas que possuem estrutura em anel, no qual se alternam átomos de carbonos e de nitrogênio.

1.0  Classificação

1.1  Bases púricas: componente central da molécula, possui dois anéis (A e G);

1.2  Bases pirimídicas: um anel central (C, T e U).

2.0  Definições

A – adenina

T – timina

C – citosina

G – guanina

U – uracila (ou uracil)

Importante: No DNA, não há uracil. Já no RNA, não há timina.

           3.0 Bases complementares

     No DNA, A irá complementar T, ou seja, na formação do ácido desoxirribonucléico é com T que A irá se ligar através de uma PH (ponte de hidrogênio). Do mesmo modo que C complementa G.

       Já no RNA, A complementa U e C continua a complementar G.

        * Pentoses: monossacarídeos com 5 átomos de carbono na molécula. A diferença é que a ribose possui um átomo de oxigênio a mais que a desoxirribose. Como indicado com o asterisco vermelho, as pentoses são o ácido desoxirribonucleico e o ácido ribonucleico.

  Grupo fosfato: origina-se do ácido fosfórico por remoção dos seus átomos de H. É o mesmo nos nucleotídeos de DNA e RNA.

Observações:

- Fosfato + pentose + base nitrogenada = nucleotídeo

- Pentose + base nitrogenada = nucleosídeo (quebra parcial do nucleotídeo)

- Não existe nucleotídeo comum aos dois tipos de ácidos nucleicos, pois, como sabemos, os nucleotídeos de DNA possuem a pentose desoxirribose, e os nucleotídeos de RNA possuem a pentose ribose.

- No total existem 8 tipos de nucleotídeos diferentes: 4 do DNA e 4 do RNA.

Na imagem, a figura indicada com a letra A representa uma base nitrogenada, a figura laranja uma pentose e a amarela um fosfato.

Cadeia polinucleotídica: nos ácidos nucleicos, ocorrem ligações entre nucleotídeos, assim o grupo fosfato de um nucleotídeo se liga à pentose de outro nucleotídeo, com a liberação da molécula de H2O.

Relação de Chargaff: a proporção de A deve ser igual à de T, e a proporção de G deve ser igual à de C, ou seja, A = T e G = C, logo: A = G = 1

                                                       T    C

Exemplo: C = 18%

Se C = 18%, G também é igual a 18%, assim: A = 18% = 1

                                                                     T    18%

A conta é simples: 18% + 18% = 36%, para 100% faltam 64%, e como temos duas bases nitrogenadas sem valor e ambas têm valor correspondente, basta dividirmos o resultado por dois e, no caso, teremos 32%: 32% = 18% = 1

                                   32%    18%

    Importante: A relação de Chargaff só é válida para o DNA, podemos perceber isso pela presença da timina e a ausência da uracila.

Modelo da molécula de DNA de acordo com Watson e Crick: dupla hélice (duas fitas paralelas de DNA, que hoje sabemos que são unidas através das PH (pontes de hidrogênio), formadas de tal modo: adenina/timina e citosina/guanina).

Modelo de RNA: hélice simples (uma única fita de RNA).