Existem dois tipos de ácidos nucleicos:
DNA – Ácido desoxirribonucleico
RNA – Ácido ribonucleico
Os ácidos nucleicos são constituídos por nucleótidos. Estes são compostos por:
- 1 pentose (açúcar) - desoxirribose no DNA e ribose no RNA
- 1 grupo fosfato (ácido fosfórico)
- 1 base azotada
Existem 4 bases azotadas que podem ser separadas em dois grupos:
Pirimidinas
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Purinas
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Timina(T)
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Adenina (A)
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Citosina(C)
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Guanina(G)
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A diferença entre elas é que as bases pirimidinas apresentam apenas um anel, ao contrário das purinas que apresentam dois anéis.
Os nucleótidos podem ser escritos como dNTPs (desoxirribonucleótidos), ou individualmente: dATPs, dTTPS, dCTPs ou dGTPs.
No DNA, composto por duas cadeias antiparalelas e por isso chamado de ácido nucleico de cadeia dupla, as bases azotadas encontram-se ligadas por pontes de hidrogénio, como mostra a figura.
Entre as bases azotadas, o emparelhamento funciona da seguinte maneira:
- A guanina liga-se à citosina através de uma ligação tripla(C≡G);
- A timina liga-se à adenina através de uma ligação dupla (A=T).
Fig.1 – Estrutura do DNA
Representação esquemática de uma cadeia de DNA:
A síntese do DNA diz-se semi-conservativa porque cada cadeia serve de matriz para a transcrição.
Existem várias enzimas que representam diferentes funções no DNA. A DNA polimerase é uma enzima que produz DNA (polimerização) a partir de uma matriz, desde que esteja na presença de um primer e dNTPs livres.
A DNA polimerase I é a mais estudada e utilizada em biologia molecular e que participa na replicação do DNA. No entanto, a sua actividade como exonuclease no sentido 5’ -> 3’ originando nick translation na reparação do DNA dificulta diversos processos. Por isso descobriu-se que esta enzima se for cortada origina dois fragmentos, um deles bastante útil designado Fragmento de Klenow:
- Grande fragmento – Fragmento de Klenow – possui actividade polimerase 5’ -> 3’ e actividade exonuclease 3’ -> 5’. O que faz com que este seja capaz de realizar proofreading, ou seja, correcção de erros aquando a replicação de DNA;
- Pequeno fragmento – possui apenas actividade como exonuclease no sentido 5’ -> 3’.
Um gene – unidade de transcrição que dará um proteína, limitado por um sítio de iniciação (codão de iniciação) e um sítio de terminação (codão STOP) – tem diferente estrutura quer seja um gene eucariota ou procariota:
Fig.3 – Síntese proteica de um gene procariota
Fig.4 – Síntese proteica de um gene eucariota
A maior diferença encontra-se no facto de que todo o DNA de um procariota é codificante e cerca de 60% de um DNA eucariota não dará qualquer tipo de proteína. A esses pedaços chamamos de intrões.
Nos vídeos seguintes podem ver todo o processo da síntese proteica: Transcrição e Tradução, que irei falar mais pormenorizadamente na disciplina Biologia Molecular.
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