ácido nucleico - Wikilingue - Encydia
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Os ácidos nucleicos são macromoléculas, polímeros formados pela repetição de monómeros chamados nucleótidos, unidos mediante enlaces fosfodiéster. Formam-se, assim, longas correntes ou polinucleótidos, o que faz que algumas destas moléculas cheguem a atingir tamanhos gigantes (de milhões de nucleótidos de longo).
A descoberta dos ácidos nucleicos deve-se a Friedrich Miescher, quem no ano 1869 isolou dos núcleos das células uma substância ácida à que chamou nucleína, nome que posteriormente se alterou para ácido nucleico.
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Tipos de ácidos nucleicos
Existem dois tipos de ácidos nucleicos: DNA (ácido desoxirribonucleico) e ARN (ácido ribonucleico), que se diferenciam:
- pelo glúcido (pentosa) que contêm: a desoxirribosa no DNA e a ribosa no ARN;
- pelas bases nitrogenadas que contêm: adenina, guanina, citosina e timina, no DNA; adenina, guanina, citosina e uracilo, no ARN;
- nos organismos eucariotas, a estrutura do DNA é de dupla corrente, enquanto a estrutura do ARN é monocatenaria, ainda que pode apresentar-se em forma estendida, como o ARNm, ou em forma dobrada, como o ARNt e o ARNr, e
- na massa molecular: a do DNA é geralmente maior que a do ARN.
Nucleósidos e nucleótidos
As unidades que formam os ácidos nucleicos são os nucleótidos. A cada nucleótido é uma molécula composta pela união de três unidades: um monosacárido de cinco carbonos (uma pentosa, ribosa no ARN e desoxirribosa no DNA), uma base nitrogenada purínica (adenina, guanina) ou pirimidínica (citosina, timina ou uracilo) e um ou vários grupos fosfato (ácido fosfórico). Tanto a base nitrogenada como os grupos fosfato estão unidos à pentosa.
A união formada pela pentosa e a base nitrogenada denomina-se nucleósido. Quando leva unido uma unidade de fosfato ao carbono 5' da ribosa ou desoxirribosa e dito fosfato serve de enlace entre nucleótidos, unindo ao carbono 3' do seguinte nucleótido; denomina-se nucleótido-monofosfato (como o AMP) quando há um sozinho grupo fosfato, nucleótido-difosfato (como o ADP) se leva dois e nucleótido-trifosfato (como o ATP) se leva três.
Listagem das bases nitrogenadas
As bases nitrogenadas conhecidas são:
- adenina, presente a DNA e ARN
- guanina, presente a DNA e ARN
- citosina, presente a DNA e ARN
- timina, exclusiva do DNA
- uracilo, exclusiva do ARN.
 Estrutura química da adenina. |
 Estrutura química da guanina. |
 Estrutura química da citosina. |
 Estrutura química da timina. |
 Estrutura química do uracilo. |
 Estrutura química da ribosa. |
 Estrutura química do ácido fosfórico. |
DNA
O DNA é bicatenario, está constituído por duas correntes polinucleotídicas unidas entre si em toda sua longitude. Esta dupla corrente pode dispor-se em forma linear (DNA do núcleo das células eucarióticas) ou em forma circular (DNA das células procarióticas, bem como das mitocondrias e cloroplastos eucarióticos). A molécula de DNA porta a informação necessária para o desenvolvimento das características biológicas de um indivíduo e contém as mensagens e instruções para que as células realizem suas funções. Dependendo da composição do DNA (referindo-se a composição como a sequência particular de bases), pode desnaturalizarse ou se romper as pontes de hidrógenos entre bases passando a DNA de corrente simples ou ADNsc abreviadamente.
Excepcionalmente, o DNA de algum vírus é monocatenario, isto é, está formado por um sozinho polinucleótido, sem corrente complementar.
ARN
O ARN difere do DNA em que a pentosa dos nucleótidos constituintes é ribosa em lugar de desoxirribosa, e em que, em lugar das quatro bases A, G, C, T, aparece A, G, C, Ou (isto é, uracilo em lugar de timina). As correntes de ARN são mais curtas que as de DNA, ainda que dita característica é devido a considerações de carácter biológico, já que não existe limitação química para formar correntes de ARN tão longas como de DNA, ao ser o enlace fosfodiéster quimicamente idêntico. O ARN está constituído quase sempre por uma única corrente (é monocatenario), ainda que em certas situações, como nos ARNt e ARNr pode formar estruturas dobradas complexas.
Enquanto o DNA contém a informação, o ARN expressa dita informação, passando de uma sequência linear de nucleótidos, a uma sequência linear de aminoácidos em uma proteína. Para expressar dita informação, precisam-se várias etapas e, em consequência, existem vários tipos de ARN:
- O ARN mensageiro sintetiza-se no núcleo da célula, e sua sequência de bases é complementar de um fragmento de uma das correntes de DNA. Actua como intermediário no translado da informação genética desde o núcleo até o citoplasma. Pouco depois de sua síntese sai do núcleo através dos poros nucleares associando-se aos ribosomas onde actua como matriz ou molde que ordena os aminoácidos na corrente proteica. Sua vida é muito curta: uma vez cumprida sua missão, destrói-se.
- O ARN de transferência existe em forma de moléculas relativamente pequenas. A única fibra da que consta a molécula pode chegar a apresentar zonas de estrutura secundária graças aos enlaces por ponte de hidrógeno que se formam entre bases complementares, o que dá lugar a que se formem uma série de braços, bucles ou alças. Sua função é a de captar aminoácidos no citoplasma unindo-se a eles e os transportando até os ribosomas, colocando no lugar adequado que indica a sequência de nucleótidos do ARN mensageiro para chegar à síntese de uma corrente polipeptídica determinada e portanto, à síntese de uma proteína.
- O ARN ribosómico é o mais abundante (80 por cento do total do ARN), encontra-se nos ribosomas e faz parte deles, ainda que também existem proteínas ribosómicas. O ARN ribosómico recém sintetizado é empacotado imediatamente com proteínas ribosómicas, dando lugar às subunidades do ribosoma.
Ácidos nucleicos artificiais
Existem, aparte dos naturais, alguns ácidos nucleicos não presentes na natureza, sintetizados no laboratório.
- Ácido nucleico peptídico, onde o esqueleto de fosfato-(desoxi)ribosa tem sido substituído por 2-(N-aminoetil)glicina, unida por um enlace peptídico clássico. As bases púricas e pirimidínicas unem-se ao esqueleto pelo carbono carbonílico. Ao carecer de um esqueleto carregado (o ión fosfato leva um ónus negativo a pH fisiológico no DNA/ARN), une-se com mais força a uma corrente complementar de DNA monocatenario, ao não existir repulsión electrostática. A força de interacção cresce quando se forma um ANP bicatenario. Este ácido nucleico, ao não ser reconhecido por algumas enzimas devido a sua diferente estrutura, resiste a acção de nucleasas e proteasas.
- Morfolino e ácido nucleico bloqueado (LNA, em inglês). O morfolino é um derivado de um ácido nucleico natural, com a diferença de que usa um anel de morfolina em vez do açúcar, conservando o enlace fosfodiéster e a base nitrogenada dos ácidos nucleicos naturais. Usam-se com fins de investigação, geralmente em forma de oligómeros de 25 nucleótidos. Usam-se para fazer genética inversa, já que são capazes de unir-se complementariamente a pré-ARNm, com o que se evita seu posterior recorte e processamento. Também têm um uso farmacêutico, e podem actuar contra bactérias e vírus ou para tratar doenças genéticas ao impedir a tradução de um determinado ARNm.
- Ácido nucleico glicólico. É um ácido nucleico artificial onde se substitui a ribosa por glicerol, conservando a base e o enlace fosfodiéster. Não existe na natureza. Pode unir-se complementariamente ao DNA e ao ARN, e surpreendentemente, fá-lo de forma mais estável. É a forma quimicamente mais simples de um ácido nucleico e especula-se com que tenha sido o precursor ancestral dos actuais ácidos nucleicos.
- Ácido nucleico treósico. Diferencia-se dos ácidos nucleicos naturais no açúcar do esqueleto, que neste caso é uma treosa. Sintetizaram-se correntes híbridas ATN-DNA usando DNA polimerasas. Une-se complementariamente ao ARN, e poderia ter sido seu precursor.
