GENÉTICA MOLECULAR - ESTRUTURA DE ÁCIDOS NUCLEICOS

Os principais trabalhos que revelaram que o DNA era a molecula responsável pela hereditariedade foram conduzidos entre as décadas de 20 e 50 do século passado. Os experimentos de Griffiths e colaboradores (1928) e Avery e colaboradores (1944) mostraram o papel do DNA na determinação da capacidade de virulência em Pneumococos. Hershey e Chase (1952), por sua vez, revelaram o papel na hereditariedade em experimentos com bacteriófago.

Os ácidos nucleicos são as moléculas chave para a hereditariedade e expressão gênica. Basicamente temos dois tipos de ácido nucleico: O DNA, ácido desoxiribonucleico - responsável pela transmissão da informação genética, e o RNA, ácido ribonucleico - responsável pela expressão das informações. São moléculas polinucleotídicas, isto é, compostas por várias unidades monoméricas denominadas nucleotídeos. Cada nucleotídeo apresenta em sua estrutura três elementos: um açúcar de 5 carbonos (pentose), um grupamento fostato (ácido fosfórico) e uma base nitrogenada. O açúcar (a 2-desoxiribose no DNA e a ribose no RNA) e o fosfato compõe a porção constante, comum a todos os nucleotídeos. A base nitrogenada é a porção variável, diferindo em cada tipo de nucleotídeo. Os tipos mais comuns de base nitrogenada são a adenina (A), a citosina (C), a guanina (G), a timina (T) e a uracila (U). A, C, G e T estão presentes no DNA e A, C, G e U estão presentes no RNA.

A descoberta da estrutura do DNA envolveu a análise de evidências químicas e físicas. A evidência química veio através dos trabalhos de Chargaff e colaboradores, que observaram a ocorrência de uma proporção 1:1 entre as bases A e T e C e G.  Já a evidência física é devida aos trabalhos de Franlink com difração de raios X, que revelaram a estrutura bifilamentar com torção helicoidal da molécula.

Assim, em 1953, Watson e Crick publicaram o trabalho que revelou a estrutura molecular do DNA e suas implicações moleculares.  A molécula é composta por dois filamentos polinucleotídicos torcidos um sobre o outro de forma regular, que se mantem interligados através de pareamento específico por pontes de hidrogênio entre as bases nitrogenadas. Adenina pareia com Timina através de duas pontes e Citosina pareia com Guanina através de três pontes.