São as moléculas com a função de armazenamento e expressão da informação genética.
Existem basicamente dois tipos de ácidos nucléicos:
- Ácido desoxirribonucléico – DNA
- Ácido ribonucléico – RNA
Os ácidos nucléicos são macromoléculas formadas pela ligação tipo fosfodiéster entre 5 nucleotídeos diferentes, suas unidades fundamentais.
Os nucleotídeos
Para poder estudar os ácidos nucléicos (DNA e RNA) é preciso saber o conceito do que seja um nucleotídeo. Um nucleotídeo é formado por uma pentose (monossacarídeo - açúcar simples) que pode ser ribose ou desoxirribose + n molécula de fosfato + 1 base nitrogenada.
Quando a molécula de nucleotídeo não contém a molécula de fosfato, chamamos-a de nucleosídeo.
Bases nitrogenadas
São moléculas especiais que contém nitrogênio em sua estrutura e dão estabilidade à molécula de DNA. Pertencem a duas famílias e compostos, e são cinco no total:
• Bases Púricas, ou Purinas: Adenina e Guanina
• Bases Pirimídicas, ou Pirimidinas: Citosina, Timina e Uracila .
Tanto o DNA como o RNA possuem as mesmas bases púricas, e a citosina como base pirimídica. A timina existe apenas no DNA, e no RNA, é substituída pela uracila. Ou seja;
No DNA: A ---- T No RNA: A ----U
C ---- G C---- G
A ligação entre as bases nitrogenadas é feita por pontes de hidrogênio. A base Timina (T) se liga sempre à Adenina (A) por duas pontes de hidrogênio. A base Citosina (C) se liga sempre à Guanina (G) por três pontes de hidrogênio.
DNA
O DNA é formado por milhares de nucleotídeos ligados entre si através de ligações 3’, 5’- fosfodiéster. Sua molécula é formada por uma fita dupla antiparalela, enrolada sobre si mesma formando uma dupla hélice. A ligação fosfodiéster ocorre entre o fosfato do carbono 5 da pentose de um nucleotídeo e a hidroxila do carbono 3 da pentose do nucleotídeo seguinte. Enfim, chama-se o DNA de ácido desoxirribonucléico, devido a sua natureza ácida. Ele é responsável pela transcrição e armazenamento das informações genéticas.
Replicação semi-conservativa do DNA
É controlada por várias enzimas que promovem o afastamento dos fios, unem os nucleotídeos novos e corrigem os erros de duplicação por um processo chamado sistema de reparo, substituindo o nucleotídeo “errado” pelo “certo”.
Antes da duplicação enzimas chamadas helicases desenrolam a dupla hélice, quebrando as pontes de hidrogênio. Em cada filamento exposto, novos nucleotídeos desenvolvidos no nucleoplasma começam a se encaixar, obedecendo ao emparelhamento A-T, C-G. A união entre nucleotídeos novos é feita pela DNA-polimerase. Cada fio orienta a formação de outro que lhe é complementar. Portanto, o filamento novo fica igual ao antigo que ocupava aquela posição. Consequentemente, as duas moléculas resultantes serão iguais.
Como cada molécula de DNA filha é formada por um filamento de DNA mãe, a duplicação é um processo semi-conservativo.
RNA
O DNA não é molde direto da síntese de proteínas. Os moldes para síntese de proteínas são moléculas de RNA. Os vários tipos de RNA transcritos do DNA são responsáveis pela síntese de proteínas no citoplasma. O RNA Interpreta e executa a informação do DNA, é formado por um único filamento de polinucleotídeos. Pentose é sempre a ribose e as bases nitrogenadas são adenina, guanina, citosina e uracila. Ele fabricado no núcleo e migra para o citoplasma, é o chamado ácido ribonucléico.
Tipos de RNA
RNA mensageiro (RNAm): Leva o código genético do DNA para o citoplasma Lá, seguindo o código, determina a sequência de aminoácidos da proteína. Cada trinca (conjunto de três bases) de RNA é chamada de códon, que servirá como sinal para determinado RNAt - aminoácido.
RNA transportador (RNAt): Transporta os aminoácidos até o local da síntese de proteínas. Cada RNAt possui em sua extremidade o anti-códon que corresponderá a um determinado tipo de aminoácido e ao códon correspondente.
RNA-ribossomal (RNAr): Participa da estrutura dos ribossomos, onde ocorre a síntese de proteínas.
A transcrição
A síntese de RNA ocorre no núcleo e é denominada transcrição. Nesse processo, uma parte da molécula de DNA é tomada como molde, sendo transcrita, ou copiada, em moléculas de RNA. A molécula de DNA abre-se em determinados pontos, através da ação de uma enzima denominada RNA polimerase. Inicia-se, a seguir, o pareamento de novos nucleotídeos, complementares aos do DNA, dando origem ao RNA. Terminada sua transcrição, o RNA se solta do DNA, que volta a apresentar o aspecto inicial de dupla hélice.
A tradução: a síntese protéica
Na tradução, a sequência de bases no RNA passa para uma sequência de aminoácidos. Cada grupo de 3 bases consecutivas – códon – corresponde a um aminoácido. Desse modo, são formados os aminoácidos. Os códons UAG, UAA e UGA são códons finalizadores. O aminoácido metionina é o sinalizador do início do aminoácido.
Os códons só realizam o trabalho de identificação dos aminoácidos com o auxílio do RNA-t, que é capaz de se ligar a unidades de aminoácidos dissolvidos no citoplasma e transportá-los até o RNA-m. Cada RNA-t tem um anticódon específico. O anticódon CGA vai se ligar exclusivamente ao códon do aminoácido alanina. Este processo é feito nos ribossomos. À medida que os ribossomos deslizam pelo RNA-m, os aminoácidos se unem, formando uma proteína.
Para formação de proteínas, existem 20 tipos de aminoácidos. Cada códon possui informação para um aminoácido sendo que existem 64 combinações diferentes para as quatro bases. Então, um aminoácido pode ser sintetizado por mais de uma combinação. Há também códons de finalização (stop). A partir daí, foi criado um esquema após comprovações que indica qual aminoácido é sintetizado de acordo com a trinca. Este código é degenerado (um aminoácido pode ser codificado por mais de uma combinação), específico (um determinado códon sempre codifica um mesmo aminoácido) e universal.
O DNA é formado por milhares de nucleotídeos ligados entre si através de ligações 3’, 5’- fosfodiéster. Sua molécula é formada por uma fita dupla antiparalela, enrolada sobre si mesma formando uma dupla hélice. A ligação fosfodiéster ocorre entre o fosfato do carbono 5 da pentose de um nucleotídeo e a hidroxila do carbono 3 da pentose do nucleotídeo seguinte. Enfim, chama-se o DNA de ácido desoxirribonucléico, devido a sua natureza ácida. Ele é responsável pela transcrição e armazenamento das informações genéticas.
Replicação semi-conservativa do DNA
É controlada por várias enzimas que promovem o afastamento dos fios, unem os nucleotídeos novos e corrigem os erros de duplicação por um processo chamado sistema de reparo, substituindo o nucleotídeo “errado” pelo “certo”.
Antes da duplicação enzimas chamadas helicases desenrolam a dupla hélice, quebrando as pontes de hidrogênio. Em cada filamento exposto, novos nucleotídeos desenvolvidos no nucleoplasma começam a se encaixar, obedecendo ao emparelhamento A-T, C-G. A união entre nucleotídeos novos é feita pela DNA-polimerase. Cada fio orienta a formação de outro que lhe é complementar. Portanto, o filamento novo fica igual ao antigo que ocupava aquela posição. Consequentemente, as duas moléculas resultantes serão iguais.
Como cada molécula de DNA filha é formada por um filamento de DNA mãe, a duplicação é um processo semi-conservativo.
RNA
O DNA não é molde direto da síntese de proteínas. Os moldes para síntese de proteínas são moléculas de RNA. Os vários tipos de RNA transcritos do DNA são responsáveis pela síntese de proteínas no citoplasma. O RNA Interpreta e executa a informação do DNA, é formado por um único filamento de polinucleotídeos. Pentose é sempre a ribose e as bases nitrogenadas são adenina, guanina, citosina e uracila. Ele fabricado no núcleo e migra para o citoplasma, é o chamado ácido ribonucléico.
Tipos de RNA
RNA mensageiro (RNAm): Leva o código genético do DNA para o citoplasma Lá, seguindo o código, determina a sequência de aminoácidos da proteína. Cada trinca (conjunto de três bases) de RNA é chamada de códon, que servirá como sinal para determinado RNAt - aminoácido.
RNA transportador (RNAt): Transporta os aminoácidos até o local da síntese de proteínas. Cada RNAt possui em sua extremidade o anti-códon que corresponderá a um determinado tipo de aminoácido e ao códon correspondente.
RNA-ribossomal (RNAr): Participa da estrutura dos ribossomos, onde ocorre a síntese de proteínas.
A transcrição
A síntese de RNA ocorre no núcleo e é denominada transcrição. Nesse processo, uma parte da molécula de DNA é tomada como molde, sendo transcrita, ou copiada, em moléculas de RNA. A molécula de DNA abre-se em determinados pontos, através da ação de uma enzima denominada RNA polimerase. Inicia-se, a seguir, o pareamento de novos nucleotídeos, complementares aos do DNA, dando origem ao RNA. Terminada sua transcrição, o RNA se solta do DNA, que volta a apresentar o aspecto inicial de dupla hélice.
A tradução: a síntese protéica
Na tradução, a sequência de bases no RNA passa para uma sequência de aminoácidos. Cada grupo de 3 bases consecutivas – códon – corresponde a um aminoácido. Desse modo, são formados os aminoácidos. Os códons UAG, UAA e UGA são códons finalizadores. O aminoácido metionina é o sinalizador do início do aminoácido.
Os códons só realizam o trabalho de identificação dos aminoácidos com o auxílio do RNA-t, que é capaz de se ligar a unidades de aminoácidos dissolvidos no citoplasma e transportá-los até o RNA-m. Cada RNA-t tem um anticódon específico. O anticódon CGA vai se ligar exclusivamente ao códon do aminoácido alanina. Este processo é feito nos ribossomos. À medida que os ribossomos deslizam pelo RNA-m, os aminoácidos se unem, formando uma proteína.
Para formação de proteínas, existem 20 tipos de aminoácidos. Cada códon possui informação para um aminoácido sendo que existem 64 combinações diferentes para as quatro bases. Então, um aminoácido pode ser sintetizado por mais de uma combinação. Há também códons de finalização (stop). A partir daí, foi criado um esquema após comprovações que indica qual aminoácido é sintetizado de acordo com a trinca. Este código é degenerado (um aminoácido pode ser codificado por mais de uma combinação), específico (um determinado códon sempre codifica um mesmo aminoácido) e universal.
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