DNA
O DNA (ácido desoxirribonucleico) é a molécula que contém o código genético responsável por armazenar e transmitir as informações necessárias para o desenvolvimento, funcionamento e reprodução de todos os organismos vivos, além de muitos vírus. É a base molecular da hereditariedade, permitindo que as características sejam passadas de uma geração para outra.
Estrutura do DNA:
Dupla Hélice:
- O DNA é composto por duas fitas longas de nucleotídeos entrelaçadas em uma estrutura de dupla hélice. Essa forma foi descoberta por James Watson e Francis Crick em 1953.
- Cada fita é formada por uma cadeia de nucleotídeos, que são compostos por um açúcar (desoxirribose), um grupo fosfato e uma base nitrogenada.
Bases Nitrogenadas:
- Existem quatro tipos de bases nitrogenadas no DNA: adenina (A), timina (T), citosina (C) e guanina (G).
- As bases de uma fita se emparelham com as bases da fita oposta por meio de ligações de hidrogênio, formando pares específicos: adenina se emparelha com timina (A-T) e citosina com guanina (C-G).
Cadeias Antiparalelas:
- As duas fitas de DNA são antiparalelas, ou seja, correm em direções opostas. Uma fita corre no sentido 5' para 3', enquanto a outra corre no sentido 3' para 5'. Essas direções são determinadas pela orientação do açúcar desoxirribose.
Funções do DNA:
Armazenamento de Informação:
- O DNA contém as instruções genéticas que definem como um organismo cresce, se desenvolve, e mantém suas funções. Essas instruções são codificadas na sequência de nucleotídeos.
Replicação:
- Antes de uma célula se dividir, o DNA é replicado para que cada célula filha receba uma cópia completa do genoma. A replicação do DNA é um processo altamente preciso, mas pode ocorrer com erros ocasionais, resultando em mutações.
Expressão Gênica:
- O DNA é transcrito em RNA (ácido ribonucleico) em um processo chamado transcrição. Esse RNA é então traduzido em proteínas, que são as moléculas que realizam a maioria das funções celulares.
- A sequência de DNA que codifica uma proteína é chamada de gene.
Regulação Gênica:
- Nem todos os genes são expressos ao mesmo tempo ou na mesma quantidade. O DNA contém sequências regulatórias que controlam quando e como os genes são expressos, permitindo que as células respondam a mudanças no ambiente.
Tipos de DNA:
DNA Nuclear:
- Encontra-se no núcleo das células eucarióticas e contém a maior parte do material genético de um organismo. O genoma humano, por exemplo, é composto por cerca de 3 bilhões de pares de bases de DNA distribuídos em 23 pares de cromossomos.
DNA Mitocondrial:
- Localizado nas mitocôndrias, organelas celulares responsáveis pela produção de energia, o DNA mitocondrial é herdado quase exclusivamente da mãe e contém genes essenciais para o metabolismo energético.
DNA Plasmidial:
- Presente em bactérias e em algumas células eucarióticas, os plasmídeos são pequenas moléculas de DNA circular que replicam independentemente do DNA cromossômico e podem conter genes que conferem vantagens adaptativas, como resistência a antibióticos.
Importância do DNA:
Genética e Hereditariedade:
- O DNA é a base molecular da hereditariedade, sendo responsável pela transmissão das características genéticas de uma geração para a outra.
Medicina:
- O estudo do DNA é fundamental para a medicina moderna. Permite a identificação de genes associados a doenças, o desenvolvimento de terapias personalizadas e o uso de técnicas como a terapia gênica.
Biotecnologia:
- Manipulação do DNA para criar organismos geneticamente modificados, produzir medicamentos, e desenvolver novas tecnologias para agricultura, indústria e meio ambiente.
Evolução:
- As mudanças no DNA ao longo do tempo, como mutações e recombinações, são os motores da evolução, permitindo a adaptação das espécies às mudanças ambientais.
.