DNA Strands

Muitas pessoas já viram a famosa dupla hélice de ADN – duas cordas de ADN entrelaçadas como uma escada em espiral. Todos os seres vivos têm ADN. Criaturas simples como as bactérias têm apenas um pedaço longo e circular de ADN composto por duas cordas de ADN entrelaçadas. O genoma humano, o conjunto de DNA nas pessoas, tem muito mais cordões de DNA.

A maior parte do DNA humano é tipicamente embalada em 46 cromossomos localizados no núcleo da célula, que é um compartimento especializado para armazenar o DNA. Cada um dos cromossomos no núcleo é composto por duas cadeias lineares de DNA enroladas uma à outra.

Células humanas também contêm uma pequena quantidade de DNA extracromossômico localizado em outra parte da célula chamada mitocôndria. Este DNA mitocondrial é mais parecido com o DNA bacteriano – um único pedaço de DNA longo e circular composto por duas cordas de DNA.

Um fio de DNA é uma molécula longa e fina – com apenas cerca de dois nanômetros (ou dois bilionésimos de metro) de largura. É tão fina, que um cabelo humano tem cerca de 40.000 vezes mais largura. A incrível finura dos fios de DNA permite que eles sejam muito apertados, pois de outra forma a maioria das moléculas de DNA não caberia dentro das células.

Para perspectiva, se você esticasse cada fio de DNA contido em apenas uma única célula humana de ponta a ponta, ele mediria quase dois metros, ou cerca de 6,6 pés de comprimento. Se o núcleo de uma célula fosse do tamanho de uma bola de beisebol, isso seria o equivalente a 8,3 milhas de DNA sendo enfiado dentro.

Partes de uma cadeia de DNA

Independentemente do seu comprimento e localização na célula, todas as cadeias de DNA compartilham uma estrutura comum. São todas compostas por blocos de construção chamados nucleotídeos que estão ligados entre si em uma fileira. Os próprios nucleotídeos são compostos por três partes unidas: uma molécula de açúcar, um grupo fosfato e uma base nitrogenada.

Os açúcares de um nucleotídeo ligam-se aos fosfatos do nucleotídeo adjacente para formar o exterior da cadeia de DNA, conhecida como a espinha dorsal do fosfato de açúcar. O interior da cadeia de ADN é constituído pelas bases azotadas. Estas bases unem-se em pares, formando ligações fracas que, no entanto, mantêm as duas cordas de ADN numa dupla hélice. Sua seqüência codifica a informação genética de um organismo.

Como as duas cordas de DNA são mantidas juntas?

As duas cordas de DNA em uma dupla hélice são mantidas juntas através do emparelhamento entre as bases nitrogenadas nos nucleotídeos de cada cordão. A base nitrogenada de um nucleotídeo de DNA pode ser uma de quatro moléculas diferentes: adenina (A), guanina (G), timina (T), e citosina (C). Pares de bases nitrogenadas em filamentos opostos são mantidos juntos por atrações chamadas ligações de hidrogênio que ocorrem em um padrão específico.

Cada adenina em um filamento de DNA forma duas ligações de hidrogênio com uma molécula de timina no filamento complementar e vice-versa. E cada molécula de guanina em um cordão forma três ligações de hidrogênio com uma molécula de citosina no outro e vice-versa. Desta forma, as duas cadeias de DNA são coladas por ligações de hidrogênio ao longo de todo o seu comprimento, formando os “degraus” da escada em espiral que é a dupla hélice.

Por que as cadeias de DNA têm de ser antiparalelas?

As duas cadeias de DNA complementares que compõem uma dupla cadeia de DNA são descritas como sendo antiparalelas uma à outra. O termo antiparalelo significa que enquanto as duas cordas estão fisicamente paralelas uma à outra, elas correm em sentidos opostos – muito parecidos com as faixas direita e esquerda de uma rua.

Em outras palavras, onde a espinha dorsal de uma cordão de DNA começa com uma molécula de açúcar e termina em um grupo de fosfato, a espinha dorsal do seu cordão complementar começa com um grupo de fosfato e termina em uma molécula de açúcar. A orientação antiparalela das duas cadeias de DNA torna o DNA mais estável estruturalmente e permite o emparelhamento da base complementar que mantém as cadeias de DNA juntas.

A direção de cada cadeia de DNA é significativa para o processo de cópia do DNA (replicação de DNA) e leitura da informação contida nos genes do DNA (transcrição), já que as células só podem ler o DNA em uma direção. Assim como só se lê texto da esquerda para a direita, as células só lêem o ADN começando com a extremidade açucarada da espinha dorsal e terminando com a extremidade fosfatada.