Na natureza há dois tipos de ácidos nucleicos: DNA ou ácidodesoxiribonucleico e RNA ou ácido ribonucleico. Analogamente a um sistema de comunicação, essas informações são mantidas dentro da célula em forma de código, que no caso denomina-se código genético.
Em sua estrutura primária, os ácidos nucleicos (DNA e RNA) podem ser vistos como uma cadeia linear composta de unidades químicas simples chamadas nucleotídeos. Um nucleotídeo é um composto químico e possui três partes: um grupo fosfato, uma pentose (molécula de açúcar com cinco carbonos) e uma base orgânica (Figura 3). Nas moléculas de DNA a pentose é uma desoxiribose enquanto que nas moléculas de RNA a pentose é uma ribose. A base orgânica, também conhecida como base nitrogenada, é quem caracteriza cada um dos nucleotídeos, sendo comum o uso tanto do termo seqüência de nucleotídeos quanto o termo seqüência de bases. As bases são adenina (A), guanina (G), citosina (C), timina (T) e uracila (U), sendo as duas primeiras chamadas de purinas e as três últimas chamadas de pirimidinas. No DNA são encontradas as bases A, G, C e T. No RNA encontra-se a base U ao invés da base T.
Em sua estrutura primária, os ácidos nucleicos (DNA e RNA) podem ser vistos como uma cadeia linear composta de unidades químicas simples chamadas nucleotídeos. Um nucleotídeo é um composto químico e possui três partes: um grupo fosfato, uma pentose (molécula de açúcar com cinco carbonos) e uma base orgânica (Figura 3). Nas moléculas de DNA a pentose é uma desoxiribose enquanto que nas moléculas de RNA a pentose é uma ribose. A base orgânica, também conhecida como base nitrogenada, é quem caracteriza cada um dos nucleotídeos, sendo comum o uso tanto do termo seqüência de nucleotídeos quanto o termo seqüência de bases. As bases são adenina (A), guanina (G), citosina (C), timina (T) e uracila (U), sendo as duas primeiras chamadas de purinas e as três últimas chamadas de pirimidinas. No DNA são encontradas as bases A, G, C e T. No RNA encontra-se a base U ao invés da base T.
Moléculas de DNA compõem-se de duas fitas, que ligam-se entre si formando uma estrutura helicoidal, conhecida como hélice dupla. As duas fitas unem-se pela ligação regular das bases de seus nucleotídeos. A base A sempre liga-se a base T (por 2 pontes de hidrogênio) e a base G sempre liga-se a base C (por 3 pontes de hidrogênio)(Figura 5). As duas fitas são anti-paralelas, ou seja, as fitas possuem orientação 5' 3' opostas uma em relação a outra.
O RNA é uma molécula intermediária na síntese de proteínas, ela faz a intermediação entre o DNA e as proteínas.
Ele é formado por uma cadeia de ribonucleotídeos, que, por sua vez, são formados por um grupo fosfato, um açucar (ribose), e uma base nitrogenada
Ele é formado por uma cadeia de ribonucleotídeos, que, por sua vez, são formados por um grupo fosfato, um açucar (ribose), e uma base nitrogenada
Esses ribonucleotídeos são ligados entre si através de uma ligação fosfodiéster entre o carbono 3' do nucleotídeo de "cima" e o carbono 5' do nucleotídeo de "baixo"
As principais diferenças entre o RNA e o DNA são sutis, mas fazem com que o último seja mais estável do que o primeiro. O RNA é formado por uma fita simples, o açúcar de seu esqueleto é a ribose e uma de suas bases pirimídicas (de anel simples) é diferente da do DNA. Ele possui Uracila ao invés de Timina.
O Código Genético
A primeira interpretação lógica do código genético só foi feita em 1960. Foi descoberto que um conjunto de 3 nucleotídeos consecutivos são o código para um aminoácido de uma proteína, e.g., uma enzima.
Através do controle da síntese de enzimas, os ácidos nucléicos controlam o funcionamento e crescimento da célula. Como só existem 4 bases diferentes, só existem (43) 64 combinações
possíveis. O significado de cada uma destas combinações já é conhecido - a maioria representa um determinado amino ácido; alguns representam sinais de pontuação, como onde começar ou terminar uma síntese.
Este tipo de relação entre ácidos nucléicos e proteínas é não somente o mesmo em todos os seres vivos, como o mesmo "dicionário" pode ser utilizado para decifrar o código de qualquer organismo vivo na face da terra. Um problema fundamental, portanto, para a origem da vida é a origem do código genético.O renomado cientista H.J. Muller estimou que no cromossomo humano existem cerca de 4 x 109 pares de bases. Como existem 4 bases diferentes, o número de combinações possíveis no cromossomo humano é algo como 4 elevado na 4 x 109, um número muitíssimo grande. Portanto, o ser humano é um ser extraordinariamente improvável: a grande maioria de todas estas possibilidades levaria para uma completa disfunção biológica! Pode-se dizer que, nestes 3 trilhões de anos de vida, houve, também, uma seleção natural nas sequências possíveis de nucleotídeos.
Este tipo de relação entre ácidos nucléicos e proteínas é não somente o mesmo em todos os seres vivos, como o mesmo "dicionário" pode ser utilizado para decifrar o código de qualquer organismo vivo na face da terra. Um problema fundamental, portanto, para a origem da vida é a origem do código genético.O renomado cientista H.J. Muller estimou que no cromossomo humano existem cerca de 4 x 109 pares de bases. Como existem 4 bases diferentes, o número de combinações possíveis no cromossomo humano é algo como 4 elevado na 4 x 109, um número muitíssimo grande. Portanto, o ser humano é um ser extraordinariamente improvável: a grande maioria de todas estas possibilidades levaria para uma completa disfunção biológica! Pode-se dizer que, nestes 3 trilhões de anos de vida, houve, também, uma seleção natural nas sequências possíveis de nucleotídeos.
Existem, ainda, outros fatos em comum para todos os organimos vivos na Terra. Por exemplo: só existe uma classe de moléculas que armazenam energia para processos biológicos nas células de todos os seres vivos, os fosfatos nucleotídicos. Um representante desta classe é a ATP (trifosfato de adenosina). Uma outra curiosidade: embora existam vários bilhões de compostos orgânicos possívies, menos do que 1500 são utilizados pela vida atual no planeta; e estes são construidos a partir de menos de 50 blocos moleculares simples.
Uma outra coincidência que intriga os cientistas: os espermatozóides possuem cílios e flagelos para sua locomoção em ambientes líquidos. Estas fibras sempre estão organizadas em grupos de 9 periféricas e 1 interna. Certas bactérias, como a paramecia, também tem cílios e a forma de organização, 9:1, é idêntica! A porfirina é a base molecular para a hemoglobina, nos animais, e para a clorofila, nas plantas. A relevância estereoquímica de determinados estereoisômeros é a mesma em todos os organismos vivos. Muitos biólogos dizem que todas estas coincidências são um forte apoio para a teoria de que todos os seres vivos são descendentes de uma única célula.
Através do controle da síntese de enzimas, os ácidos nucléicos controlam o funcionamento e crescimento da célula. Como só existem 4 bases diferentes, só existem (43) 64 combinações
possíveis. O significado de cada uma destas combinações já é conhecido - a maioria representa um determinado amino ácido; alguns representam sinais de pontuação, como onde começar ou terminar uma síntese.
Este tipo de relação entre ácidos nucléicos e proteínas é não somente o mesmo em todos os seres vivos, como o mesmo "dicionário" pode ser utilizado para decifrar o código de qualquer organismo vivo na face da terra. Um problema fundamental, portanto, para a origem da vida é a origem do código genético.O renomado cientista H.J. Muller estimou que no cromossomo humano existem cerca de 4 x 109 pares de bases. Como existem 4 bases diferentes, o número de combinações possíveis no cromossomo humano é algo como 4 elevado na 4 x 109, um número muitíssimo grande. Portanto, o ser humano é um ser extraordinariamente improvável: a grande maioria de todas estas possibilidades levaria para uma completa disfunção biológica! Pode-se dizer que, nestes 3 trilhões de anos de vida, houve, também, uma seleção natural nas sequências possíveis de nucleotídeos.
Este tipo de relação entre ácidos nucléicos e proteínas é não somente o mesmo em todos os seres vivos, como o mesmo "dicionário" pode ser utilizado para decifrar o código de qualquer organismo vivo na face da terra. Um problema fundamental, portanto, para a origem da vida é a origem do código genético.O renomado cientista H.J. Muller estimou que no cromossomo humano existem cerca de 4 x 109 pares de bases. Como existem 4 bases diferentes, o número de combinações possíveis no cromossomo humano é algo como 4 elevado na 4 x 109, um número muitíssimo grande. Portanto, o ser humano é um ser extraordinariamente improvável: a grande maioria de todas estas possibilidades levaria para uma completa disfunção biológica! Pode-se dizer que, nestes 3 trilhões de anos de vida, houve, também, uma seleção natural nas sequências possíveis de nucleotídeos.
Existem, ainda, outros fatos em comum para todos os organimos vivos na Terra. Por exemplo: só existe uma classe de moléculas que armazenam energia para processos biológicos nas células de todos os seres vivos, os fosfatos nucleotídicos. Um representante desta classe é a ATP (trifosfato de adenosina). Uma outra curiosidade: embora existam vários bilhões de compostos orgânicos possívies, menos do que 1500 são utilizados pela vida atual no planeta; e estes são construidos a partir de menos de 50 blocos moleculares simples.
Uma outra coincidência que intriga os cientistas: os espermatozóides possuem cílios e flagelos para sua locomoção em ambientes líquidos. Estas fibras sempre estão organizadas em grupos de 9 periféricas e 1 interna. Certas bactérias, como a paramecia, também tem cílios e a forma de organização, 9:1, é idêntica! A porfirina é a base molecular para a hemoglobina, nos animais, e para a clorofila, nas plantas. A relevância estereoquímica de determinados estereoisômeros é a mesma em todos os organismos vivos. Muitos biólogos dizem que todas estas coincidências são um forte apoio para a teoria de que todos os seres vivos são descendentes de uma única célula.
Os principais tipos de RNA são os RNAs mensageiros (mRNAs), os transportadores (tRNAs) e os ribossomais (rRNA). Os RNAs mensageiros são aqueles que codificam as proteínas e que devem ter seus códons lidos durante o processo de tradução. Os RNAs ribossomais fazem parte da estrutura do ribossomo, junto com diversas outras proteínas e são eles que catalisam a ligação entre dois aminoácidos na síntese de proteínas. Os RNAs transportadores são aqueles que fazem a conexão códon-aminoácido pois carregam um aminoácido específico de acordo com seu anticódon (complementar ao códon do mRNA).
É interessante notar que, por ser uma fita simples, o RNA pode formar pontes intracadeia, o que faz com que ele possa ter uma infinidade de arranjos tridimensionais, importantes em sua função.
É interessante notar que, por ser uma fita simples, o RNA pode formar pontes intracadeia, o que faz com que ele possa ter uma infinidade de arranjos tridimensionais, importantes em sua função.
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