O que é ADN? Suas características, partes e funções

O DNA é provavelmente a molécula de origem biológica mais conhecida., isso é encontrado em todos os seres vivos do planeta Terra. Mas... Por que o DNA é tão importante?

O DNA (ácido desoxirribonucleico) contém as instruções necessárias para a vida: dentro do nosso O DNA é codificada a informação necessária para fazer todas as proteínas do nosso corpo. As proteínas cumprem muitos papéis, determinam a estrutura das células e direcionam quase todos os processos metabólicos do corpo.

As diferenças no código genético são responsáveis ​​por uma infinidade de fenômenos que observamos em humanos e animais: por exemplo, por que alguns as pessoas são mais propensas do que outras a desenvolver certas doenças, ou por que os cães têm caudas, cores de olhos diferentes ou o grupo sanguíneo. Todos os nossos traços físicos e mentais são determinados pela genética, embora o ambiente possa influenciar significativamente nosso desenvolvimento.

Todos nós já ouvimos falar em DNA e sabemos seu papel fundamental em nosso corpo como guardião da informação genética, mas... Existem outras funções?

Neste artigo falamos em profundidade sobre o DNA, sua estrutura e todas as suas funções.

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O que exatamente é o DNA?

DNA é a sigla para ácido desoxirribonucleico. Podemos dizer que o DNA é o bloco de construção de todas as coisas vivas, contém todos os genes necessários para a fabricação de proteínas, moléculas essenciais para o funcionamento do nosso organismo.

O DNA contém nosso material herdado, o que nos torna quem somos, nenhuma pessoa tem o mesmo DNA que outra: cada pessoa tem um código único contido na longa molécula de DNA. A informação contida no DNA é passada de pai para filho e aproximadamente metade do DNA de uma criança é de origem paterna e a outra metade é materna.

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estrutura do DNA

O DNA é descrito como um polímero de nucleotídeos, ou seja, uma longa cadeia composta de pequenas moléculas.

Os nucleotídeos são as unidades fundamentais do ácido desoxirribonucleico (DNA). Cada nucleotídeo pode ser dividido em três partes: um carboidrato (2-desoxirribose), uma base nitrogenada e um grupo fosfato (derivado do ácido fosfórico).

Os nucleotídeos são diferenciados por sua base nitrogenada, e é o nome da base que se especifica ao apresentar a sequência de DNA, pois os outros dois componentes são sempre os mesmos. Existem quatro bases diferentes:

• Adenina (A)
• Citosina (C)
• Guanina (G)
• Timina (T)

O DNA assume a forma de uma dupla hélice, quando visto em um nível tridimensional; É formado por duas cadeias unidas por pontes de hidrogênio., formando uma molécula de fita dupla. Os pares de bases formam a espiral em forma de escada, e a espinha dorsal de fosfato de açúcar forma os lados de suporte da hélice de DNA.

As bases são alinhadas em ordem sequencial ao longo da cadeia, codificando a informação genética de acordo com o critério de complementaridade: A-T e G-C. Adenina e guanina são maiores em tamanho que timina e citosina, tornando este critério de complementaridade necessário para que o DNA permaneça uniforme.

Por outro lado, O DNA é encontrado no núcleo celular dos eucariotos, bem como nos cloroplastos e mitocôndrias. Em organismos procarióticos, a molécula é encontrada livre no citoplasma em um corpo de formato irregular conhecido como nucleoide. Finalmente, deve-se acrescentar que a estrutura do DNA difere entre células procarióticas e eucarióticas. Nas células eucarióticas tem uma estrutura linear e as extremidades de cada cadeia são livres; entretanto, nas células procarióticas o DNA está contido em uma longa fita dupla circular.

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Para que serve o ADN?

O DNA tem três funções principais no corpo: armazenar informações (genes e genoma completo), produzir proteínas (transcrição e tradução) e duplicar para garantir que a informação seja passada para as células filhas durante a divisão celular.

A informação necessária para construir e manter um organismo é armazenada no DNA, que é passado de pai para filho. O DNA que carrega essa informação é chamado de DNA genômico, e o conjunto de informações genéticas é chamado de genoma. Temos mais de dois metros de DNA, e nossos núcleos são muito menores: O DNA é organizado em moléculas compactas chamadas cromatina, que correspondem à associação de DNA, RNA e proteínas. A cromatina então se reúne em cromossomos, estruturas altamente organizadas que permitem divisões celulares.

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As categorias e partes do DNA

O DNA pode ser dividido em duas grandes categorias: DNA não codificante e DNA codificante. Vamos ver suas funções específicas.

1. O DNA codificador

Não podemos falar sobre codificação de DNA sem falar sobre genes. Um gene é uma seção do DNA que influencia um traço ou característica de um organismo.como cor dos olhos ou tipo sanguíneo. Os genes têm regiões de codificação chamadas de quadros de leitura abertos, bem como seções de controle chamados potenciadores e promotores que influenciam a região de codificação a ser transcrever. A quantidade total de informação contida no genoma de um organismo é chamada de genótipo.

O DNA possui as informações para a fabricação de proteínas, que são chamadas de operárias do organismo, e que cumprem uma infinidade de funções; algumas proteínas são estruturais, como as proteínas do cabelo ou da cartilagem, enquanto outras são funcionais, como as enzimas.

O corpo usa 20 aminoácidos diferentes para produzir aproximadamente 30.000 proteínas diferentes.. A molécula de DNA tem que dizer à célula a ordem em que os aminoácidos devem ser unidos.

A hereditariedade determina quais proteínas serão produzidas, usando o DNA como modelo para construí-las. Às vezes, mudanças no código do DNA (mutações) fazem com que as proteínas não funcionem corretamente, causando doenças. Em outros momentos, no entanto, as mudanças de código causarão alterações benéficas nos indivíduos, que poderão se adaptar melhor ao seu ambiente.

Um gene tem DNA que é lido e convertido em uma substância de RNA mensageiro. Esse RNA transmite informações entre o DNA do gene e o maquinário responsável pela produção de proteínas.. O RNA atua como um modelo para a maquinaria de produção para que os aminoácidos sejam organizados e conectados na ordem correta para produzir uma proteína.

Embora a transcrição para proteínas seja o papel básico do DNA. O dogma central da biologia DNA → RNA → proteína mostrou-se errado e, de fato, existem vários processos que influenciam e transferem informações. Alguns vírus usam RNA como material original (vírus de RNA), e o processo de informação que flui do RNA para o DNA é conhecido como transcrição reversa ou transcrição reversa de DNA. Existem também sequências de RNA não codificantes que são criadas pela transferência de sequências de DNA para RNA, e estas podem ter uma função sem serem transformadas em proteínas.

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2. DNA não codificante

Cerca de 90% do genoma de uma pessoa não codifica proteínas.. Essa parte do DNA é chamada de DNA não codificante. O DNA pode ser conceitualmente dividido em duas categorias, genes codificadores de proteínas e não genes. Em muitas espécies, apenas uma pequena porção do DNA codifica proteínas - os éxons - e eles representam apenas cerca de 1,5% do genoma humano.

O DNA não codificante, também conhecido como DNA lixo, é o DNA que não codifica uma proteína: sequências como íntrons, recombinações de vírus, etc. Até recentemente, esse DNA era considerado inútil até que estudos recentes mostraram que esse não é o caso. Essas sequências podem regular a expressão gênica, pois possuem afinidade por proteínas que podem se ligar ao DNA e são chamadas de sequências reguladoras.

Os cientistas identificaram apenas uma pequena porcentagem de todas as sequências reguladoras existentes. A razão para a presença de grandes quantidades de DNA não codificante em genomas eucarióticos e As diferenças no tamanho do genoma entre as diferentes espécies continuam sendo um enigma na ciência. presente. Embora cada vez mais funções do DNA não codificante estejam se tornando conhecidas, tais como:

2.1. os elementos repetitivos

Elementos repetitivos em um genoma também são partes funcionais de um genoma, compõem mais da metade de todos os nucleotídeos. Um grupo de cientistas da Universidade de Yale descobriu recentemente uma sequência de DNA não codificante que supostamente tem um papel em permitir que os humanos desenvolvam a capacidade de usar Ferramentas.

2.2. Telômeros e Centrômeros

Além disso, algumas sequências de DNA são responsáveis ​​pela estrutura dos cromossomos. Telômeros e centrômeros contêm poucos ou nenhum gene codificador, mas são cruciais para manter a estrutura cromossômica unida.

23. DNA para RNA

Alguns genes não codificam proteínas, mas são transcritos em moléculas de RNA: RNA ribossômico, RNA de transferência e RNA interferente (RNAi).

2.4. emenda alternativa

O arranjo de íntrons e éxons em algumas sequências de genes é importante porque permite splicing alternativo de RNA pré-mensageiro, criando diferentes proteínas do mesmo gene. Sem essa capacidade, o sistema imunológico não existiria.

2.5. Pseudogenes

Algumas sequências de DNA não codificantes vêm de genes que foram perdidos no curso da evolução. Esses pseudogenes podem ser úteis porque podem dar origem a novos genes com novas funções.

2.6. pequenas seções de DNA

Outras sequências de DNA não codificantes vêm da replicação de pequenas seções de DNA, que Também é útil porque rastrear essas seções repetitivas de DNA pode ajudar em estudos de filogenia.

conclusão

O DNA é a molécula que contém informações hereditárias em humanos; Essa informação, contida no DNA, permite que a célula saiba a ordem em que os aminoácidos que compõem as proteínas devem ser unidos. As proteínas são responsáveis ​​pela maioria das funções do organismo e um problema na sua fabricação pode ter grandes consequências na nossa saúde. No entanto, quando falamos de DNA → RNA → proteína, nos referimos ao grande dogma da biologia e dos genes, esquecendo 90% do DNA. Até recentemente, o papel do DNA, que não codifica uma proteína, era considerado inútil, mas estudos Recentemente, mais e mais funções dessas sequências não codificantes chamadas regulamentar.