Propriedades dos Ácidos Nucleicos

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Propriedades dos Ácidos Nucleicos
Quanto à rigidez
Ligação fosfodiester tem flexibilidade de rotação. A estrutura primária do RNA, ácidos nucleicos em fita simples tem muita flexibilidade e podem adotar estruturas secundárias diversas. No entanto, as pontes de hidrogênio que ligam as bases nitrogenadas entre as cadeias polinucleotídicas de ácidos nucleicos de fita dupla impedem a rotação. Portanto, fitas duplas são rígidas. Acredita-se que isso ocorre por conta da hidrofobicidade dos ácidos nucleicos.
 
A rigidez das duplas fitas se dá devido a dois fatores: pareamento de bases pelas pontes de hidrogênio e o empilhamento entre as bases de uma mesma fita por interação hidrofóbica. 
Quanto à viscosidade
No caso dos ácidos nucleicos, a viscosidade vai depender da rigidez e do tamanho da cadeia. Tudo o que desnatura ou quebra DNA (sais, ácidos, temperatura) diminui a viscosidade. Há estudos que dizem que a medição da viscosidade é uma das mais sensíveis técnicas para identificar se o DNA está em fita simples, em fita dupla, íntegro ou fragmentado. 
Quanto à sensibilidade a hidrólise 
Hidrólise é o rompimento das ligações covalentes das moléculas de ácidos nucleicos, sendo elas glicosídicas (entre a pentose e as bases nitrogenadas) e fosfodiéster (entre pentoses e fosfatos). Não há reconstituição espontânea de um ácido nucleico hidrolisado.
 
A hidrólise pode ser induzida em ácidos nucleicos de diversas formas: por ação de enzimas (nucleases rompem as ligações fosfodiéster e glicosilases rompem ligações glicosídicas liberando as bases nitrogenadas) e por ação química (hidrólise ácida: HCl ou hidrólise básica: NaOH).
Sensibilidade quanto à hidrólise ácida: todo ácido nucleico é sensível à hidrólise ácida. pH = 4,0 é capaz de liberar purinas, já que afeta ligações glicosídicas, entre pentosees e A e T. pH < 4,0 é capaz de liberar pirimidinas e quebrar ligações fosfodiéster.
Sensibilidade quanto à hidrólise alcalina: somente RNA é sensível. Ocorre ataque á hidroxila ligada ao carbono 2’. O OH do NaOH ataca a hidroxila da posição c2’, deixando o oxigênio da mesma reativo. Este irá atacar o fosfato levando a quebra da ligação éster entre o fosfato 3’ e o C5’ da ribose seguinte. O DNA que é desoxirribose não apresente esse OH livre, por isso não é sensível à hidrólise alcalina. Extremos de pH básico são capazes de desnaturar o DNA, mas não hidrolisar. 
Absorção de luz UV
A medida de 260nm é o melhor comprimento de onda para medir absorbância de ácidos nucleicos. A absorção de luz da fita simples é até 40% maior que quando a fita está em fita dupla. O que absorve luz em ácido nucleico é base nitrogenada. Assim, como em fita dupla as bases A, C, T, G estão mais protegidas, voltadas para o interior da molécula, a absorbância observada é menor quando comparada com as fitas simples. Essa diferença de absorção é chamada de efeito hipocrômico. 
No primeiro gráfico é possível observar que o DNA desnaturado absorve mais UV do que o DNA organizado em fita dupla. O efeito hipocrômico é a diferença de absorbância entre a fita simples e a fita dupla. Quando se transforma o DNA de fita dupla em fita simples, isso gera um efeito hipercrômico. O máximo de hipercromicidade vai ser alcançado quando a fita de DNA estiver totalmente dissociada. Quanto mais ligações GC, maior será a temperatura de desnaturação da fita.
Breathing (respiração)
Regiões ricas em Adeninas e Timinas estão mais suscetíveis a sofrer desnaturação espontânea (breathing: formação de bolhas). Esse rompimento das ligações de hidrogênio entre A e T ocorre espontaneamente devido a flutuações de temperatura em condições fisiológicas. Essa fragilidade pode ser importante para alguns processos como iniciação de replicação e transcrição, ou associação de proteínas que se ligam a apenas uma das fitas. 
Desnaturação
É o rompimento de todas as ligações de hidrogênio que estabilizam uma fita dupla. Configura a perda da estrutura secundária da molécula. 
A desnaturação por agentes químicos ocorre por substâncias que possuem grupamentos que podem se envolver em pontes de hidrogênio (oxigênio cetônico, grupos amina) e formam pontes de hidrogênio com as bases. Normalmente aproveitam as regiões de breathing, tornando as bolas irreversíveis. Acabam afetando o empilhamento e desestabilizando também o pareamento de bases adjacentes, levando a um efeito dominó até, progressivamente, separar completamente as duas fitas. Ex: ureia, formamida. 
Outros agentes de desnaturação podem ser pH extremamente alcalino (pH>11,5) que afetam as pontes de hidrogênio e extremamente ácidos (ph<4) que afeta ligações fosfodiéster e glicosídicas. A temperatura também é desnaturante, inicialmente separando A e T e logo após G e C. 
Obs: a desnaturação é sempre reversível se retirar o agente desnaturante. A hidrólise que não é reversível.
Renaturação
A renaturação ocorre em temperatura específica e depende que ocorra ao acaso pareamento correto de bases purinas e purimidinas complementares. Depois do encaixe, o restante da molécula se fecha como um zíper. Alguns autores defendem que a energia envolvida no empilhamento é o que favorece a renaturação. 
DNA cromossomal x DNA plasmidial 
	Tudo que é essencial para a célula vem do DNA cromossomal; enquanto características acessórias virão do DNA plasmidial. Isso não quer dizer que o gene cromossomal não tenha genes acessórios. O primeiro está presente em apenas uma cópia por célula; já o segundo pode estar presente em mais de uma cópia e em mais de um tipo de plasmídeo. 
	Os plasmídeos podem estar na forma linear (se as duas fitas forem rompidas); aberto circular (se uma das fitas for rompida) e superenrolado (se covalentemente fechado). O superenrolamento em plasmídeos, assim como no DNA cromossomal, é negativo.