Ácidos nucleicos

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Ácidos nucleicos: podem ser definidos como polímeros (macromoléculas 
formadas a partir de unidades menores) compostos por moléculas conhecidas 
como nucleotídeos. Os dois ácidos nucleicos existentes são o ácido 
desoxirribonucleico (DNA) e o ácido ribonucleico (RNA). Eles são responsáveis 
por codificar e traduzir as informações que determinam a síntese das várias 
proteínas encontradas nos seres vivos. 
Os ácidos nucleicos são moléculas complexas responsáveis por armazenar e 
transmitir as informações genéticas, bem como garantir sua tradução. O 
armazenamento e a transmissão dessas informações são garantidos por meio 
do DNA. A tradução, por sua vez, é um papel do RNA e nada mais é do que a 
síntese de proteínas, a qual é orientada pelas informações genéticas 
fornecidas pelo DNA. Algumas moléculas de RNA também apresentam 
capacidade enzimática, sendo conhecidas como ribossomos. 
Os ácidos nucleicos são formados pelos nucleotídeos, moléculas compostas 
por três componentes: 
 Grupo fosfato 
 Açúcar de cinco carbonos (pentose) 
 Base nitrogenada (base contendo nitrogênio) 
O DNA e o RNA, que são os dois tipos de ácidos nucleicos existentes, 
apresentam diferenças em seus nucleotídeos. O açúcar de cinco carbonos 
pode ser a ribose ou a desoxirribose. Esses açúcares diferenciam-se pelo fato 
de que a desoxirribose apresenta um átomo de oxigênio a menos que a ribose. 
A desoxirribose está presente no DNA, enquanto a ribose é encontrada apenas 
no RNA. 
As bases nitrogenadas de um nucleotídeo são também variadas. São bases 
nitrogenadas a adenina, a guanina, a timina, a citosina e a uracila. Elas estão 
agrupadas em dois grupos: pirimidinas e purinas. Cada base nitrogenada 
possui um ou dois anéis com átomos de nitrogênio. 
Nas pirimidinas, observa-se a presença de um anel de seis átomos, incluindo 
carbono e nitrogênio. Já nas purinas, verifica-se a presença de um anel de seis 
átomos fusionado a um anel que contém cinco átomos. Citosina, timina e 
uracila são pirimidinas, enquanto a adenina e a guanina são purinas. No DNA, 
estão presentes as bases nitrogenadas citosina, guanina, adenina e timina. No 
RNA, por sua vez, a timina está ausente e, no seu lugar, encontramos a 
uracila. 
Os nucleotídeos ligam-se por meio de ligações fosfodiéster, ou seja, um 
grupo fosfato ligando dois açúcares de dois nucleotídeos. Essa ligação é 
responsável por formar um padrão de unidades de açúcar-fosfato. 
Quando os nucleotídeos se ligam, observa-se que as duas extremidades livres 
do polímero ficam diferentes uma da outra. Em uma das extremidades, está o 
grupo fosfato, ligado ao carbono 5, na outra, temos um grupo hidroxila ligado 
ao carbono 3, que ao longo da cadeia de açúcar-fosfato, estão ligadas as 
bases nitrogenadas. 
https://brasilescola.uol.com.br/biologia/nucleotideo.htm
https://brasilescola.uol.com.br/biologia/dna.htm
DNA: é o ácido nucleico responsável por armazenar as informações 
hereditárias. As informações genéticas nessa molécula estão organizadas em 
unidades chamadas de genes, os quais são herdáveis. 
Esse ácido nucleico é formado por dois polinucleotídios (que é um polímero 
orgânico composto por monómeros nucleotídicos ligados covalentemente numa 
cadeia linear. O ácido desoxirribonucleico e o ácido ribonucleico são exemplos 
de polinucleótidos com diferentes funções biológicas) dispostos de maneira 
espiralada em torno de um eixo imaginário (dupla-hélice). As cadeias de 
açúcar-fosfato estão organizadas mais externamente e estão unidas por meio 
de ligações de hidrogênio estabelecidas entre os pares de bases nitrogenadas 
dispostos mais internamente. O açúcar encontrado nos nucleotídeos do DNA é 
a desoxirribose. 
Vale salientar que as bases nitrogenadas dos nucleotídeos pareiam-se de 
maneira específica. A adenina só se pareia com a timina, enquanto a guanina 
sempre se pareia com a citosina. Com isso, temos que as duas cadeias na 
dupla-hélice do DNA são complementares, assim, ao sabermos a sequência de 
base de uma cadeia, sabemos imediatamente as bases da outra cadeia. 
RNA: é um ácido nucleico relacionado com a síntese de proteínas. Além disso, 
algumas moléculas de RNA apresentam função catalítica, sendo denominadas 
de ribossomos. 
As moléculas de RNA, diferentemente das moléculas de DNA, apresentam-se 
como cadeias simples. Em algumas situações, o pareamento ocorre, mas com 
bases presentes em uma mesma cadeia. Essas combinações conferem ao 
RNA a formação de estruturas tridimensionais. O açúcar do RNA é a ribose e 
suas bases nitrogenadas são a citosina, guanina, adenina e uracila. A adenina 
só se pareia com a uracila, e a guanina sempre se pareia com a citosina. 
Existem três classes de RNA: 
RNA mensageiro (RNAm): Essa classe de RNA, que é responsável por 
codificar as proteínas, tem seus códons (sequência de três bases nitrogenadas 
que codifica um aminoácido) lidos no momento da tradução. É, sem dúvidas, a 
classe mais heterogênea, podendo apresentar estruturas que variam de 500 
até mais de 6000 nucleotídeos. 
RNA transportador (RNAt): O RNA transportador faz o transporte de um 
aminoácido específico para a síntese de proteína. Essa classe de RNA, que é 
semelhante em procariontes e eucariontes, apresenta-se como um trevo de 
quatro folhas, pois a estrutura da molécula apresenta-se dobrada em quatro 
alças. Uma dessas alças é a do anticódon, região responsável por reconhecer 
o códon que complementa a molécula do RNAm. Existe ainda uma região 
denominada de eixo aceptor, local onde o aminoácido liga-se e é levado para 
que ocorra a síntese proteica. 
RNA ribossômico (RNAr): O RNA ribossômico, também chamado de 
ribossomal, é aquele que constitui o ribossomo. Assim que são sintetizados, os 
RNAr acumulam-se, formando regiões conhecidas como nucléolos. Nesses 
locais, o RNAr combina-se com proteínas e origina os ribossomos. 
O RNA é um ácido nucleico relacionado com a síntese de proteína, um 
processo também chamado de tradução. Nesse processo, o RNAm é 
responsável por conter todas as informações necessárias para que 
determinada proteína seja sintetizada. O RNAt, por sua vez, é o encarregado 
de transportar os aminoácidos corretos que constituirão a proteína que será 
produzida. Por fim, temos o RNAr, que forma os ribossomos, organelas 
responsáveis pela união entre o RNAm e o RNAt, o que permite que a síntese 
ocorra de maneira adequada. 
Cromossomos: são corpúsculos compactos que carregam a informação 
genética. Cada cromossomo é constituído por uma longa e linear molécula de 
DNA associada a proteínas. Essas proteínas são responsáveis por manter a 
estrutura do cromossomo e auxiliar no controle das atividades dos genes 
presentes nas moléculas de DNA. 
 
Células somáticas (células não reprodutivas): 46 pares de cromossomos 
homólogos. Esses cromossomos presentes aos pares são semelhantes e, 
assim, essas células podem ser denominadas de diploides e representadas por 
2n 
Células reprodutivas, germinativas ou gametas (espermatozoides e 
óvulos): 23 cromossomos. Essas células unem-se no processo reprodutivo, 
dando origem às células somáticas com 46 cromossomos. Quando as células 
possuem apenas um conjunto de cromossomos semelhantes, são 
denominadas de haploides e representadas por n. 
Os cromossomos apresentam uma região de estrangulamento denominada de 
centrômero ou constrição primária. De acordo com a posição do centrômero, os 
cromossomos podem ser classificados em: 
 Metacêntrico: centrômero na região central do cromossomo 
 Submetacêntrico: centrômero suavemente afastado do centro 
 Acrocêntrico: centrômero próximo a um dos polos 
 Telocêntrico: centrômero presente em um dos polos. 
Os cromossomos possuem em sua extremidade uma região com fileiras 
repetitivas de DNA. Essa região é denominada de telômero e tem como função 
proteger o cromossomo contra danos e permitir que a duplicação do DNA 
ocorra corretamente, sem desgastar osgenes durante ciclos sucessivos de 
replicação. 
Os cromossomos aparecem em diferentes estados de condensação durante a 
vida da célula. Quanto mais condensados, mais visíveis ao microscópio. Eles 
atingem o maior nível de condensação durante o processo de divisão celular. 
Cromatina: é o complexo de DNA (RNA) e proteínas que se encontram dentro 
do núcleo celular nas células eucarióticas. Os ácidos nucléicos encontram-se 
geralmente na forma de dupla-hélice. As principais proteínas da cromatina são 
as histonas. 
Diferentes níveis de condensação do DNA: 
 Cadeia simples de DNA 
 Filamento de cromatina (DNA com histonas) 
 Cromatina condensada em interfase com centrómeros 
 Cromatina condensada em profase. (Existem agora duas cópias da 
molécula de DNA) 
 Cromossoma em metafase 
Histonas: é um tipo de proteína encontrada nos cromossomos. As histonas se 
ligam ao DNA, ajudam a dar forma aos cromossomos e ajudam a controlar a 
atividade dos genes. As proteínas mais comuns são chamadas H1/H5, H2A, 
H2B, H3 e H4. O DNA está intimamente ligado às histonas pela atração entre 
os grupos laterais das proteínas histonas e o DNA. Essa força atrativa é 
modificada pela adição de grupos acetil ou metil a alguns aminoácidos lisina ou 
arginina, próximo ao final das proteínas H3 e H4. O aperto ou afrouxamento da 
fita de DNA resulta na acessibilidade ou inacessibilidade dos genes, conhecido 
como ativar ou desativar o gene. 
Topoisomerase: é uma enzima que desempenha importante papel nos 
processos de replicação e empacotamento de DNA. Seria uma nuclease 
reversível (são enzimas capazes de quebrar as ligações entre os nucleotídeos 
que são um grupo fosfato, uma pentose e uma base nitrogenada, que são 
subunidades do ácido nucleico). Ela catalisa uma quebra nas moléculas de 
DNA, mas usa ligações covalentes para segurar as moléculas de DNA que 
foram quebradas. 
Telômeros: são estruturas constituídas por fileiras repetitivas de proteínas e 
DNA não codificante que formam as extremidades dos cromossomos. Sua 
principal função é impedir o desgaste do material genético e manter a 
estabilidade estrutural do cromossoma. Os telômeros estão presentes 
principalmente em células eucarióticas, visto que o DNA das células 
procarióticas forma cadeias circulares, logo não tem locais de terminação, 
embora existam exceções como: bactérias com DNA linear e que possuem 
telômeros. 
Cada vez que a célula se divide, os telômeros são ligeiramente encurtados, 
pois a principal enzima que participa na replicação semiconservativa do DNA - 
a DNA polimerase- necessita de uma ancora de 16 repetições da sequência 
TTAGGG e apenas copia o material genético daí em diante, causando um 
encurtamento da extremidade da molécula de DNA. Como estes não se 
regeneram, chega a um ponto em que não permitem mais a correta replicação 
dos cromossomos e a célula perde completa ou parcialmente a sua capacidade 
de divisão, pois a ADNpolimerase (que são enzimas responsáveis pela síntese 
de moléculas de ADN complementar, utilizando os quatro 
desoxirriboncleotídeos trifosfato, que servem como precursores) não é capaz 
de replicar o material genético. O encurtamento dos telômeros também pode 
eliminar certos genes que são indispensáveis à sobrevivência da célula ou 
silenciar genes próximos. Como o processo de renovação celular não tolera a 
morte das células antes da divisão correta das mesmas, o organismo tende a 
morrer num curto prazo de tempo no momento em que seus telômeros se 
esgotam. 
Gene: é um segmento de uma molécula de DNA (ácido desoxirribonucleico), 
responsável pelas características herdadas geneticamente. Cada gene é 
composto por uma sequência específica de DNA que contém um código 
(instruções) para produzir uma proteína que desempenha uma função 
específica no corpo. Cada célula humana tem cerca de 25.000 genes. A 
maioria dos genes está contida nos cromossomos. 
Introns: são sequências de intervenção de nucleotídeo dentro de um gene, e 
são removidos pelo RNA que emenda como o RNA se amadurece, significando 
que não estão expressados no produto final do RNA de mensageiro (mRNA). 
É vital para os introns ser removido precisamente, porque todos os 
nucleotídeos restantes do intron, ou a supressão de nucleotídeos do exon, 
pode conduzir a uma proteína defeituosa que está sendo produzida. Isto é 
porque os ácidos aminados que compõe proteínas são juntados junto 
basearam nos codons (que são códigos genéticos, uma relação entre a 
sequência de bases no DNA e a sequência correspondente de aminoácidos, na 
proteína) que consistem em três nucleotídeos. Uma remoção imprecisa do 
intron assim pode conduzir a um frameshift (mutação por mudança da matriz 
de leitura é uma mutação causada por uma inserção ou exclusão de bases no 
genoma de um número de nucleotídeos diferente de três e seus múltiplos em 
uma determinada sequência de DNA), assim que significa que o código 
genético estaria lido incorretamente. 
Quatro tipos distintos de introns foram identificados: 
 Introns nos genes da codificação da proteína, removidos por 
spliceosomes (que é um complexo de RNA e de subunidades proteicas 
que removem sequências não-codificantes do mRNA precursor, um 
processo normalmente designado por splicing, um processo de 
maturação de um pré-mRNA). 
 Introns nos genes do tRNA, que são removidos por proteínas 
 introns demanda, que catalisam sua própria remoção do mRNA, do 
tRNA, e dos precursores do rRNA usando guanosine-5'-triphosphate 
(GTP), ou um outro cofactor do nucleotídeo (grupo 1) 
 introns demanda, que não exigem GTP a fim se remover (grupo 2) 
Exons: são sequências expressadas de nucleotídeo dentro de um gene, e 
quando os exons forem sobre ser ligados covalente a um outro a fim criar o 
mRNA maduro. 
O mRNA trabalha então conjuntamente com os ribossomos e o RNA de 
transferência (tRNA), ambos presente no citoplasma, para criar proteínas em 
um processo conhecido como a tradução, e os exons incluem geralmente o 5' - 
e 3' - as regiões untranslated (são regiões que não tem material genético de 
uma molécula de mRNA não traduzida). 
Replicação do DNA: é o processo de duplicação da molécula de DNA e tem 
grande importância para a transmissão do material genético. Nele ocorre a 
separação das duas cadeias de nucleotídeos e a formação de cadeias 
complementares. A replicação ocorre antes da divisão celular, durante a 
interfase. 
Na replicação, a molécula de DNA será duplicada. As duas moléculas 
formadas serão constituídas por uma fita que pertencia à molécula original e 
uma fita recentemente sintetizada. Pelo fato de as novas moléculas serem 
constituídas por uma fita “antiga” e uma “nova”, esse processo é denominado 
semiconservativo. O processo de replicação é mediado por ação de algumas 
enzimas, como a helicase, responsável por desenrolar a hélice de DNA e 
separar as cadeias de nucleotídeos. 
As helicases movem-se sobre as fitas de DNA, separando as cadeias. As 
regiões onde as cadeias separam-se apresentam a forma de Y e são 
chamadas de forquilha de replicação. Para evitar que as cadeias se liguem 
novamente, as chamadas proteínas ligantes ao DNA de cadeia simples (SSB) 
ligam-se às cadeias simples, no entanto, elas o fazem de forma a deixar as 
bases livres para a associação dos nucleotídeos. 
Desenovelamento do DNA: retirada das histonas, tem ação das proteínas de 
ligação a fita simples, há quebra de pontes de H pelo DNA helicase e a quebra 
de tensão por DNA topoisomerases. 
Origens de replicação: são regiões específicas na sequência nucleotídica de 
moléculas de DNA, nas quais determinadas proteínas se ligam para abrir a 
dupla hélice deste ácido nucléico, permitindo o início da biossíntese 
(replicação) de novas moléculas de DNA. 
À medida que essas associações ocorrem e a nova cadeia, denominada cadeia 
complementar, é sintetizada, essas proteínas desprendem-se do DNA. 
Cadeia atrasada: cadeiaque cresce descontinuamente na direcção oposta à 
do movimento da forquilha de replicação. 
Polimerase: é uma enzima que catalisa a reação de polimerização de ácidos 
nucleicos a partir dos seus monômeros. As polimerases mais comuns são a 
RNA polimerase e a DNA polimerase. Para a duplicação celular acontecer, a 
DNA polimerase, permite a ligação de nucleotídeos novos ao molde de DNA. 
Ligases: são enzimas que catalisam a ligação entre duas moléculas. 
Primers: são segmentos de ácidos nucléicos, com 1 a 60 ribonucleotídeos 
necessários à iniciação da replicação do DNA. 
Primase: é uma enzima RNA polimerase que atua na replicação de DNA. Essa 
enzima sintetiza um segmento curto de RNA, cerca de 10 nucleotídeos, 
complementar a uma fita de DNA 
Fragmento de Okazaki: é um relativamente pequeno fragmento de DNA (com 
um primer de RNA no termino 5') criado na cadeia atrasada durante a 
replicação do DNA. 
Cadeia líder: cadeia que cresce continuamente do seu terminal 5’ para 3’. A 
direcção da síntese é a mesma do movimento da forquilha de replicação. 
Helicase: é uma enzima que promove a abertura da hélice de DNA, 
separando-o em duas fitas simples para que possa sofrer replicação. A 
helicase quebra as ligações de hidrogénio entre as bases azotadas (purinas ou 
pirimidinas) de ambas as cadeias de DNA, fazendo com que estas se separem. 
Topoisomerase: é uma enzima que desempenha importante papel nos 
processos de replicação e empacotamento de DNA. 
 
Ácido ribonucleico ribossômico ou ARNr: é o componente primário dos 
ribossomos. Ribossomos são as organelas produtores de proteínas das células 
e existem no hialoplasma. O ARNr é transcrito do ADN, como todo ARN. A 
enzima que realiza a transcrição do ADN para o ARNr é a RNA polimerase I. 
Síntese proteica: é o mecanismo de produção de proteínas determinado pelo 
DNA, que acontece em duas fases chamadas transcrição e tradução. O 
processo acontece no citoplasma das células e envolve ainda RNA, 
ribossomos, enzimas específicas e aminoácidos que formarão a sequência da 
proteína a ser formada. 
Etapas do processo de síntese das proteínas: 
Transcrição: a molécula de DNA se abre, e os códigos presentes no gene são 
transcritos para a molécula de RNA. A enzima polimerase do RNA se liga a 
uma das extremidades do gene, separando as fitas de DNA e os 
ribonucleotídeos livres se emparelham com a fita de DNA que serve de molde. 
A sequência das bases nitrogenadas do RNA segue exatamente a sequência 
de bases do DNA, segundo a seguinte regra: 
 U com A (Uracila-RNA e Adenina-DNA) 
 A com T (Adenina-RNA e Timina-DNA) 
 C com G (Citosina-RNA e Guanina-DNA) 
 G com C (Guanina-RNA e Citosina-DNA). 
O que determina o início e o fim do gene que será transcrito são sequências 
específicas de nucleotídeos, o início é a região promotora do gene e o fim é a 
região terminal. A polimerase do RNA se encaixa na região promotora do gene 
e vai até a região terminal. 
Tradução: a cadeia polipeptídica é formada pela união de aminoácidos 
segundo a sequência de nucleotídeos do RNAm. Essa sequência do RNAm, 
denominada códon, é determinada pela sequência de bases da fita do DNA 
que serviu de molde. Desse modo, a síntese de proteínas é a tradução da 
informação contida no gene, por isso se chama tradução gênica. 
Existe uma correspondência entre a sequência de bases nitrogenadas, que 
compõem o códon do RNAm, e os aminoácidos a ele associados que se 
denomina código genético. A combinação de trincas de bases forma 64 códons 
diferentes aos quais correspondem 20 tipos de aminoácidos que comporão as 
proteínas. 
O código genético que é "degenerado" porque muitos dos aminoácidos podem 
ser codificados pelo mesmo códon, como a serina associada aos códons 
UCU,UCC,UCA e UCG. Há, no entanto, o aminoácido Metionina associado a 
apenas um códon AUG, que sinaliza o início da tradução, e 3 códons de 
parada (UAA, UAG e UGA) não associados a nenhum aminoácido, que 
sinalizam o fim da síntese proteica. 
A síntese da proteína começa com a associação entre um RNAt, um ribossomo 
e um RNAm. Cada RNAt transporta um aminoácido cuja sequência de bases, 
chamada anticódon, corresponde ao códon do RNAm. 
O RNAt trazendo uma metionina, orientado pelo ribossomo, se liga ao RNAm 
onde se encontra o códon (AUG) correspondente dando início ao processo. Em 
seguida se desliga e outro RNAt se liga trazendo outro aminoácido. 
Essa operação é repetida várias vezes formando a cadeia polipeptídica, cuja 
sequência de aminoácidos é determinada pelo RNAm. Quando enfim o 
ribossomo chega a região do RNAm onde há um códon de parada, é 
determinado o fim do processo. 
Durante a expressão de um gene codificante de proteína, a informação flui do 
DNA RNA proteína. 
Esse fluxo direcional de informação é conhecido como o dogma central da 
biologia molecular. Genes não codificantes de proteína (genes que especificam 
RNAs funcionais) ainda são transcritos para produzir um RNA, mas esse RNA 
não é traduzido em um polipeptídeo. Tanto para um quanto para outro tipo de 
gene, o processo de ir de um DNA para um produto funcional é conhecido 
como expressão gênica.