GENÉTICA ODONTOLOGIA - ESTRUTURA DE ÁCIDOS NUCLEICOS

A molécula de DNA é responsável por duas funções principais. A função genótipo, que corresponde à capacidade de replicação e a função fenótipo, que corresponde à capacidade de expressar as informações. Além disso, o DNA também possui uma importante função na evolução, através da ocorrência de alterações cumulativas (mutações) ao longo do tempo.
 

O DNA é um ácido nucleico, e esta família de macromoléculas caracteristicamente é composta por unidades básicas denominadas nucleotídeos. O nucleotídeo possui duas porções, uma constante e uma variável. A porção constante contém um açúcar de cinco carbonos (pentose) e um grupamento fosfato (ácido fosfórico). A porção variável é representada pela base nitrogenada.
 

São dois os tipos de ácido nucleico. O DNA - ácido desoxiribonucleico e o RNA - ácido ribonucleico. Três diferenças são básicas entre estas moléculas:
- o DNA é bifilamentar e o RNA é unifilamentar;
- as bases nitrogenadas presentes no DNA são adenina, citosina, guanina e timina, ao passo que no RNA estão presentes adenina, citosina, guanina e uracila;
- a pentose presente nos nucleotídeos que compõe o DNA é a 2-desoxiribose e no RNA é a ribose.
 

Para que cumpra sua função biológica, o DNA deve participar de de processos importantes para a célula. Na replicação o DNA tem seus dois filamentos separados, para que sirvam individualmente de molde para a síntese de um novo filamento. Como o pareamento entre as bases nitrogenadas presentes nos nucleotídeos é específico, a partir do molde unifilamentar uma molécula bifilamentar é formada. As bases nitrogenadas fazem pareamento por  pontes de hidrogênio e, devido à estrutura química, adenina SEMPRE pareia com timina, ao passo que citosina SEMPRE pareia com guanina. Estes pares serão observados ao longo de toda a molécula de DNA. Além disso, o DNA deve ser transcrito para que os produtos gênicos sejam formados, culminando com a produção de proteínas para a célula.

Em função de sua estutura química, a base nitrogenada é classificada em dois grupos: as purinas são as bases que possuem um anel duplo - ADENINA E GUANINA, enquanto que as pirimidinas são as bases que possuem anel simples - CITOSINA, TIMINA E URACILA. O pareamento entre as bases obedece a uma regra: sempre uma purina pareia com uma pirimidina. Assim são estabelecidos os pares AT e GC no DNA. No RNA, apesar de a molécula ser unifilamentar, é possível a formação de pares de bases, gerando estruturas secundárias. Neste caso, adenina pareia com uracila e guanina pareia com citosina.

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.

O link para o artigo original, publicado na edição de 25 de abril de 1953 na revista nature é:
 

http://www.nature.com/nature/dna50/watsoncrick.pdf