O que é DNA e como funciona?
O DNA é talvez a molécula biológica mais famosa; está presente em todas as formas de vida na terra. Mas o que é DNA ou ácido desoxirribonucléico? Aqui, cobrimos o essencial.
Praticamente todas as células do seu corpo contêm DNA ou o código genético que o torna vocês. O DNA carrega as instruções para o desenvolvimento, crescimento, reprodução e funcionamento de toda a vida.
As diferenças no código genético são a razão pela qual uma pessoa tem olhos azuis em vez de castanhos, porque algumas pessoas são suscetíveis a certas doenças, porque os pássaros têm apenas duas asas e porque as girafas têm pescoços longos.
Surpreendentemente, se todo o DNA do corpo humano fosse desvendado, ele alcançaria o sol e voltaria mais de 300 vezes.
Neste artigo, analisamos os fundamentos do DNA, do que ele é feito e como funciona.
O que é DNA?
Resumindo, o DNA é uma longa molécula que contém o código genético único de cada pessoa. Ele contém as instruções para construir as proteínas que são essenciais para o funcionamento de nosso corpo.
As instruções de DNA são passadas de pai para filho, com cerca de metade do DNA de uma criança originando-se do pai e a outra metade da mãe.
Estrutura
O DNA é uma molécula de duas fitas que parece torcida, o que lhe confere uma forma única conhecida como dupla hélice.
Cada uma das duas fitas é uma longa sequência de nucleotídeos ou unidades individuais feitas de:
- uma molécula de fosfato
- uma molécula de açúcar chamada desoxirribose, contendo cinco carbonos
- uma região contendo nitrogênio
Existem quatro tipos de regiões contendo nitrogênio chamadas bases:
- adenina (A)
- citosina (C)
- guanina (G)
- timina (T)
A ordem dessas quatro bases forma o código genético, que são nossas instruções para a vida.
As bases das duas fitas de DNA são coladas uma na outra para criar uma forma semelhante a uma escada. Dentro da escada, A sempre se fixa em T, e G sempre se fixa em C para criar os "degraus". O comprimento da escada é formado pelos grupos açúcar e fosfato.
DNA de embalagem: cromatina e cromossomos
Crédito da imagem: National Human Genome Research Institute
A maior parte do DNA vive nos núcleos das células e parte é encontrada nas mitocôndrias, que são as fontes de força das células.
Como temos muito DNA (2 metros em cada célula) e nossos núcleos são tão pequenos, o DNA precisa ser embalado de forma incrivelmente organizada.
Fios de DNA são enrolados, enrolados e envolvidos em proteínas chamadas histonas. Nesse estado enrolado, é chamado de cromatina.
A cromatina é posteriormente condensada, por meio de um processo chamado superenrolamento, e é então empacotada em estruturas chamadas cromossomos. Esses cromossomos formam a conhecida forma de “X”, como visto na imagem acima.
Cada cromossomo contém uma molécula de DNA. Os humanos têm 23 pares de cromossomos ou 46 cromossomos no total. Curiosamente, as moscas-das-frutas têm 8 cromossomos e os pombos, 80.
O cromossomo 1 é o maior e contém cerca de 8.000 genes. O menor é o cromossomo 21, com cerca de 3.000 genes.
O que é um gene?
Cada comprimento de DNA que codifica uma proteína específica é chamado de gene. Por exemplo, um gene codifica a proteína insulina, o hormônio que ajuda a controlar os níveis de açúcar no sangue. Os humanos têm cerca de 20.000-30.000 genes, embora as estimativas variem.
Nossos genes representam apenas cerca de 3% do nosso DNA, os 97% restantes são menos compreendidos. Acredita-se que o DNA excepcional esteja envolvido na regulação da transcrição e tradução.
Como o DNA cria proteínas?
Para que os genes criem uma proteína, existem duas etapas principais:
Transcrição: O código do DNA é copiado para criar o RNA mensageiro (mRNA). O RNA é uma cópia do DNA, mas normalmente é de fita simples. Outra diferença é que o RNA não contém a base timina (T), que é substituída pelo uracila (U).
Tradução: O mRNA é traduzido em aminoácidos pelo RNA de transferência (tRNA).
O mRNA é lido em seções de três letras chamadas códons. Cada códon codifica um aminoácido específico ou bloco de construção de uma proteína. Por exemplo, o códon GUG codifica para o aminoácido valina.
Existem 20 aminoácidos possíveis.
O que é um telômero?
Telômeros são regiões de nucleotídeos repetidos no final dos cromossomos.
Eles protegem as extremidades do cromossomo contra danos ou fusão com outros cromossomos.
Eles foram comparados às pontas de plástico dos cadarços que os impedem de se desgastar.
À medida que envelhecemos, essa região protetora fica cada vez menor. Cada vez que uma célula se divide e o DNA é replicado, o telômero fica mais curto.
Em poucas palavras
Os cromossomos são fitas de DNA fortemente enroladas. Genes são seções de DNA que codificam proteínas individuais.
Dito de outra forma, o DNA é o plano mestre para a vida na Terra e a fonte da maravilhosa variedade que vemos ao nosso redor.
