DNA: Descoberta, Função, Fatos e Estrutura

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DNA, abreviação de ácido desoxirribonucleico, químico orgânico de estrutura molecular complexa que se encontra em todas as células procarióticas e eucarióticas e em muitos vírus. O DNA codifica informações genéticas para a transmissão de traços herdados.

Segue-se um breve tratamento do DNA. Para um tratamento completo, ver genética: DNA e o código genético.

O DNA químico foi descoberto pela primeira vez em 1869, mas seu papel na herança genética não foi demonstrado até 1943. Em 1953 James Watson e Francis Crick, auxiliados pelo trabalho dos biofísicos Rosalind Franklin e Maurice Wilkins, determinaram que a estrutura do DNA é um polímero de dupla hélice, uma espiral que consiste de dois fios de DNA enrolados um ao redor do outro. O avanço levou a avanços significativos na compreensão dos cientistas sobre a replicação do DNA e o controle hereditário das atividades celulares.

Cada fio de uma molécula de DNA é composto de uma longa cadeia de nucleotídeos monômeros. Os nucleotídeos de DNA consistem de uma molécula de açúcar desoxirribose à qual está ligado um grupo fosfato e uma de quatro bases nitrogenadas: duas purinas (adenina e guanina) e duas pirimidinas (citosina e timina). Os nucleotídeos são unidos por ligações covalentes entre o fosfato de um nucleotídeo e o açúcar do próximo, formando uma espinha dorsal fosfato-açúcar da qual as bases nitrogenadas sobressaem. Um cordão é preso a outro por ligações de hidrogênio entre as bases; a sequência desta ligação é específica – ou seja, ligações adenina somente com a timina, e citosina somente com a guanina.

A configuração da molécula de DNA é altamente estável, permitindo que ela atue como modelo para a replicação de novas moléculas de DNA, bem como para a produção (transcrição) da molécula de RNA (ácido ribonucleico) relacionada. Um segmento de DNA que codifica a síntese da célula de uma proteína específica é chamado de gene.

O DNA se replica através da separação em dois fios únicos, cada um dos quais serve como modelo para um novo fio. Os novos cordões são copiados pelo mesmo princípio de emparelhamento hidrogênio-ligação entre bases que existe na dupla hélice. São produzidas duas novas moléculas de DNA de dupla cadeia, cada uma contendo uma das cadeias originais e uma nova cadeia. Esta replicação “semiconservadora” é a chave para a herança estável dos traços genéticos.

A proposta inicial da estrutura do DNA por James Watson e Francis Crick, que foi acompanhada por uma sugestão sobre os meios de replicação.
Encyclopædia Britannica, Inc.

Dentro de uma célula, o DNA é organizado em complexos densos de proteínas-DNA chamados cromossomos. Em eucariotas, os cromossomos estão localizados no núcleo, embora o DNA também seja encontrado em mitocôndrias e cloroplastos. Em procariotas, que não possuem núcleo ligado a membrana, o DNA é encontrado como um único cromossomo circular no citoplasma. Alguns procariotas, como as bactérias, e alguns eucariotas têm DNA extracromossômico conhecido como plasmídeos, que são material genético autônomo e auto-replicativo. Os plasmídeos têm sido amplamente utilizados na tecnologia do DNA recombinante para estudar a expressão gênica.

O material genético dos vírus pode ser DNA ou RNA de cadeia simples ou dupla. Os retrovírus carregam seu material genético como RNA de cadeia única e produzem a enzima transcriptase reversa, que pode gerar DNA a partir da cadeia do RNA. Foram observados complexos de DNA de quatro cadeias conhecidos como G-quadruplexes em áreas ricas em guanina do genoma humano.

O que o DNA faz?

O ácido desoxirribonucleico (DNA) é um químico orgânico que contém informações genéticas e instruções para a síntese de proteínas. Ele é encontrado na maioria das células de todos os organismos. O DNA é uma parte fundamental da reprodução na qual a hereditariedade genética ocorre através da passagem do DNA do pai ou pais para a prole.

Do que é feito o DNA?

O DNA é feito de nucleotídeos. Um nucleotídeo tem dois componentes: uma espinha dorsal, feita dos grupos açúcar deoxirribose e fosfato, e bases nitrogenadas, conhecidas como citosina, timina, adenina e guanina. O código genético é formado através de diferentes arranjos das bases.

Quem descobriu a estrutura do DNA?

A descoberta da estrutura de dupla hélice do DNA é creditada aos pesquisadores James Watson e Francis Crick, que, com seu colega de pesquisa Maurice Wilkins, receberam um Prêmio Nobel em 1962 por seu trabalho. Muitos acreditam que Rosalind Franklin também deve ser creditada, pois ela fez a foto revolucionária da estrutura de dupla hélice do DNA, que foi usada como prova sem sua permissão.

Você pode editar o DNA?

A edição de genes hoje é feita principalmente através de uma técnica chamada Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR), adotada a partir de um mecanismo bacteriano que pode recortar seções específicas no DNA. Um dos usos do CRISPR é a criação de culturas de organismos geneticamente modificados (GMO).

O que é um computador de DNA?

A computação de DNA é uma arquitetura de computador proposta que utilizaria a natureza auto-vinculativa do DNA para realizar cálculos. Ao contrário da computação clássica, a computação de DNA permitiria que múltiplos processos e cálculos paralelos ocorressem ao mesmo tempo.

Referências

Britannica.com | DNA

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