DNA explicado: Estrutura e função
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, abordamos o essencial.
Praticamente todas as células do seu corpo contêm DNA ou o código genético que faz você você. 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 marrons, porque algumas pessoas são suscetíveis a certas doenças, por que os pássaros têm apenas duas asas e por que as girafas têm pescoços longos.
Surpreendentemente, se todo o DNA do corpo humano fosse desvendado, chegaria ao sol e retornaria mais de 300 vezes.
Neste artigo, detalhamos o básico do DNA, do que ele é feito e como ele funciona.
Em resumo, o DNA é uma molécula longa que contém o código genético único de cada pessoa. Ele contém as instruções para a construção das proteínas essenciais para o funcionamento do nosso corpo.
As instruções de DNA são passadas de pai para filho, com aproximadamente metade do DNA de uma criança originando-se do pai e metade da mãe.
O DNA é uma molécula de duas vertentes que parece torcida, dando a ele uma forma única, chamada de hélice dupla.
Cada um dos dois fios 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 é nossas instruções para a vida.
As bases das duas cadeias de DNA são coladas para criar uma forma de escada. Dentro da escada, A sempre adere a T e G sempre adere a C para criar os “degraus”. O comprimento da escada é formado pelos grupos açúcar e fosfato.
Crédito da imagem: National Human Genome Research Institute
A maioria do DNA vive nos núcleos das células e alguns são encontrados nas mitocôndrias, que são as potências das células.
Como temos muito DNA (2 metros em cada célula) e nossos núcleos são muito pequenos, o DNA precisa ser empacotado de maneira incrivelmente ordenada.
Fios de DNA são enrolados, enrolados e enrolados em torno de proteínas chamadas histonas. Nesse estado enrolado, é chamado cromatina.
A cromatina é ainda mais condensada, através de um processo chamado supercoilinge, em seguida, é empacotado em estruturas chamadas cromossomos. Esses cromossomos formam a familiar forma de “X”, como visto na imagem acima.
Cada cromossomo contém uma molécula de DNA. Os seres humanos têm 23 pares de cromossomos ou 46 cromossomos no total. Curiosamente, as moscas da fruta têm 8 cromossomos e os pombos têm 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.
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 seres humanos têm entre 20.000 e 30.000 genes, embora as estimativas variem.
Nossos genes representam apenas cerca de 3% do nosso DNA, os 97% restantes são menos bem compreendidos. Pensa-se que o excelente DNA esteja envolvido na regulação da transcrição e tradução.
Para os genes criarem 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 uracil (U).
Tradução: O mRNA é traduzido em aminoácidos por RNA de transferência (tRNA).
O mRNA é lido em seções de três letras chamadas codões. Cada códon codifica para um aminoácido específico ou bloco de construção de uma proteína. Por exemplo, o códon GUG codifica o aminoácido valina.
Existem 20 aminoácidos possíveis.
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 dicas de plástico nos 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 se torna mais curto.
Os cromossomos são filamentos de DNA firmemente enrolados. Os genes são seções do DNA que codificam proteínas individuais.
Em outras palavras, o DNA é o plano mestre da vida na Terra e a fonte da variedade maravilhosa que vemos ao nosso redor.
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