A molécula de DNA é composta por uma fita dupla de nucleotídeos. Existem quatro subunidades de nucleotídeos, e as duas cadeias unem-se através de pontes de hidrogênio entre as bases nitrogenadas dos nucleotídeos.
As cadeias de nucleotídeos são formadas por uma pentose (açúcar de cinco carbonos) associada a um ou mais grupos fosfato e a uma base nitrogenada.
O DNA é composto por uma desoxirribose e um grupo fosfato. As quatro bases nitrogenadas contidas no DNA são: adenina, citosina, guanina e timina.
A cadeia possui duas extremidades, denominadas extremidade 3’ e extremidade 5’. A extremidade 3’ possui um hidroxil e a extremidade 5’, um fosfato.
As bases nitrogenadas estão no interior da hélice, ligadas por pontes de hidrogênio. As bases nitrogenadas citosina e timina são chamadas de Pirimidinas, e as bases adenina e guanina, chamadas de Purinas.
DNA
Os dois filamentos que compõem o DNA se enrolam, um sobre o outro, formando uma dupla hélice, semelhante um espiral de caderno, podendo ter milhares de nucleotídeos. Como já foi dito, estas duas cadeias mantêm-se unidas por pontes de hidrogênio entre os pares de bases A->T e C->G, formando sempre ma cadeia complementar. Se tivermos uma cadeia com a seguinte seqüência de nucleotídeos AATCTGCAC, a cadeia complementar será TTAGACGTG.
Nos genes estão todas as informações biológicas de um organismo, que devem ser passadas para seus descendentes, ou ate mesmo na produção de células filhas na proliferação celular. A descoberta da dupla hélice permitiu responder muitas perguntas sobre duplicação do DNA e transmissão de genes. Em 1953 o biólogo norte-americano James D. Watson e o físico inglês H.C. Crick propuseram o modelo da dupla hélice do DNA, respondendo que a duplicação ocorre pela formação de uma cadeia complementar a partir da separação das duas fitas, e este processo é chamado de duplicação semi-conservativa, pois conserva 50% do DNA da célula mãe, utilizando uma das fitas com molde para a duplicação. Para que essa duplicação ocorra, as pontes de hidrogênio se desfazem para as cadeias se separarem. Após esta separação, que ocorre com a ajuda de enzimas, uma nova cadeia começa a ser formada, chamada cadeia complementar, com a ajuda da enzima DNA-polimerase. A adenina sempre emparelha com a timina, e a guanina sempre emparelha com a citosina na fita de DNA, no RNA a adenina emparelha com a uracila. No final do processo temos duas fitas idênticas.
Todos os processos são mediados por enzimas, por exemplo, o desenrolamento da hélice é feito por uma enzima chamada helicase.
Todos os genes de um organismo compõem o genoma dele
Dawkins explica que as moléculas de DNA fazem duas coisas importantes. Em primeiro lugar, elas se replicam, o que significa que elas fazem cópias de si mesmas. Isso é facilmente compreendido se imaginarmos um homem adulto, com um milhão de bilhões de células, que começou, em sua versão original, com uma única célula. Esta única célula se dividiu em dois e, por meio de sucessivas divisões, chegou a 4, a 8, a 16, a 32 e assim por diante, até chegar ao homem adulto. Pode-se dizer que a função de replicar do DNA é como se fosse a função de uma fábrica modelo, com qualidade cem por cento, onde os planos do DNA são copiados com fidelidade, praticamente sem erros, segundo Dawkins.
De acordo com esses planos do DNA, para que um corpo seja ‘construído’, não basta que ele se duplique. É preciso que alguma coisa mais aconteça. Assim, o DNA faz uma supervisão indireta da fabricação de um tipo diferente de molécula, que é a proteína.
Dawkins lembra que fazer proteínas talvez pareça estar muito longe da fabricação de um corpo, mas, diz ele, esta é a primeira pequena etapa nesta direção, uma vez que as proteínas constituem grande parte da estrutura de um corpo e, além disso, controlam os processos químicos dentro da célula, ligando-os e desligando-os no momento e no lugar certo. E essa movimentação toda dentro das células é que leva uma primeira célula a vir a formar um bebê e, mais tarde, um corpo adulto.
Para se ter uma idéia ou uma imagem do DNA, basta pensar em duas fitas paralelas em forma de serpentina, ou helicoidais (de dupla hélice). Essas fitas são formadas de filamentos, já que as moléculas do DNA têm a forma filamentosa. São filamentos paralelos devido à ponte, chamada ponte de hidrogênio, que liga uma cadeia de filamentos à outra.
O DNA é então formado por uma base hidrogenada e pelos nucleotídeos, que são a guanina, a citosina, a adenosina e a timina.
Se tentarmos localizar o DNA, veremos, como diz Richard Dawkins, que nosso DNA mora dentro de nosso corpo, e não se concentra em uma parte específica do corpo, mas é distribuído entre as células. Curiosamente, existem, diz Dawkins, cerca de um milhão de bilhões de células constituindo um corpo humano médio e, com algumas exceções, cada uma dessas células contém uma cópia completa do DNA daquele corpo.
O DNA é, dos ácidos nucléicos, o que instiga mais a curiosidade, pelas suas características e pelas suas várias funções.
Muito cedo na história da humanidade, o ser humano notou que existem semelhanças entre pais e filhos. Isso se aplicava não apenas à espécie humana, mas também aos animais domésticos e às plantas cultivadas. No entanto, o entendimento de como essas semelhanças eram transmitidas começou a se formar há menos de 140 anos! Por que a compreensão desses mecanismos não ocorreu antes? Primeiro, as semelhanças nas famílias não pareciam apontar para nenhuma regra geral. Herdamos, às vezes, a cor dos olhos de nosso pai, a forma do queixo de nossa mãe, a forma da orelha de um tio distante ou o daltonismo1 de nosso avô materno. Para aumentar ainda mais a confusão, certos caracteres pareciam ser a "média" entre a característica paterna e a materna. Um exemplo é a herança do tipo de cabelo. Homens de cabelos crespos casados com mulheres de cabelos lisos têm, quase sempre, filhos de cabelos ondulados, caráter intermediário em relação ao de seus pais. Outro fator que atrasou muito a compreensão da herança foi o desconhecimento dos eventos da reprodução. Durante muito tempo não ficou claro, por exemplo, ofato de que os progenitores de ambos os sexos, tanto em animais como em vegetais, participam da reprodução, cada um deles fornecendo células sexuais.No caso das plantas, essa noção foi aceita apenas em meados do século XIX, apartir de cruzamentos experimentais. Fica evidente que, enquanto os próprios fatos da reprodução constituíam um mistério para os estudiosos da vida, nenhuma teoria poderia explicar a hereditariedade de maneira satisfatória.Para nós, que vivemos no século XXI, pode parecer estranho que conhecimentos too elementares fossem ignorados durante tanto tempo. Afinal, nos dias de hoje a ideia de gene e de cromossomo, a maneira como eles se distribuem na divisão celular e o fato de o DNA ser o material genético são conceitos muito familiares.Até meados do século XIX, no entanto, tudo isso era desconhecido; a hereditariedade ainda não tinha uma explicação científica. Em 1865, o monge tcheco Gregor Mendel, fazendo experiências com ervilhas, começou a esclarecer esse problema. Para explicar os resultados que estava obtendo, Mendel supôs a existência de genes (ou fatores) nos organismos e sugeriu um mecanismo de transmissão desses genes de pai para filho. Os biólogos da época, porém, não entenderam a importância dos trabalhos de Mendel. Foi apenas no ano de l 900, depois da morte do pesquisador, que três outros cientistas, Correns, Tschermak e De Vries, confirmaram, cada um com í seus experimentos, os resultados e as conclusões de Mendel. É, portanto, em 1900 que se iniciam as pesquisas sistemáticas nessa nova ciência, que foi denominada genética. Porém, foi somente por volta de 1910 que se entendeu que os genes "moram" nos cromossomos, e que são distribuídos às células-filhas nas divisões celulares. Por fim, em 1944, verificou-se que os genes são pedaços de DNA. Dessa época em diante, inúmeras pesquisas fizeram com que se entendesse, cada vez melhor, como eles controlam a atividade das células.
1. De acordo com o texto, podemos dizer que dois fatores principais adiaram a compreensão dos mecanismos hereditários. Que fatores foram esses?
2. Segundo a crença popular, "os meninos sempre puxam à mãe, enquanto as meninas sempre se parecem com o pai". Qual é a sua opinião a respeito? Algum trecho do texto anterior contradiz essa afirmação?
3. Com as palavras abaixo, construa uma frase que represente uma noção atual e correta das ideias sobre a herança genética:
Cromossomos, genes, transmitidos de pais para filhos, gametas, DNA, óvulos, espermatozóides
