Biologia Molecular Básica (Zaha) 5 ed - www meulivro

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menta de forma drástica, tornando este processo muito 
rápido. Lembre-se de que o pareamento entre as bases 
nitrogenadas das cadeias do DNA ocorre por comple-
mentaridade das sequências e, portanto, é dependente 
da sequência de bases das fitas, o que torna este processo 
preciso. Em outras palavras, apenas duas fitas que apre-
sentarem sequências complementares e forem antipara-
lelas (uma fita na orientação 5'→3' e a outra complemen-
tar na orientação 3'→5') irão reassociar-se. Se ocorrer 
um resfriamento abrupto, as fitas do DNA colapsam e a 
renaturação pode não ocorrer.
Os pareamentos por pontes de hidrogênio entre as 
bases no DNA não apresentam a mesma estabilidade em 
relação aos agentes desnaturantes, devido à presença 
de duas pontes de hidrogênio entre os pares AT e três 
pontes entre os pares CG. Portanto, para o rompimento 
de um par CG são necessárias temperaturas mais ele-
vadas, pH mais alcalino, ou maiores concentrações de 
agentes desnaturantes do que para a separação de um 
par AT. Assim, a Tm de um DNA depende da propor-
ção de AT em relação a GC (lembre-se que as moléculas 
de DNA podem ter diferentes proporções de AT e GC, 
dependendo do organismo ou da região do DNA anali-
sada). Quanto maior for a porcentagem de GC (índice de 
GC ou GC%), maior será a temperatura necessária para 
desnaturar a molécula de DNA e, portanto, maior será 
o valor de Tm (Figura 2.6). Na natureza, isso pode ser 
observado no genoma de alguns organismos. Por exem-
plo, bactérias que habitam ambientes com temperaturas 
elevadas tendem a ter um genoma com maior índice GC 
que, potencialmente, teria maior estabilidade em tem-
peratura mais elevada. Outro exemplo são regiões do 
genoma onde a hélice dupla é separada para o início da 
replicação ou da transcrição que tendem a ter índice AT 
maior (GC menor), facilitando a abertura (separação das 
cadeias da hélice dupla).
É possível calcular o conteúdo de GC ou AT de um 
dado DNA a partir do valor da sua Tm, determinado, de 
forma experimental, utilizando as equações:
Tm (oC) � 69,3 + 0,41 (GC%) e AT% � 1 – (GC%)
Além da medida da absorbância de luz UV, outras 
técnicas podem ser utilizadas para acompanhar a desna-
turação/renaturação do DNA, como, por exemplo: a sedi-
mentação por centrifugação; o tratamento com enzimas 
específicas para fita simples (nuclease S1, por exemplo); e 
a microscopia eletrônica.
É possível determinar o tamanho de um genoma uti-
lizando medidas da renaturação do DNA. A velocidade de 
renaturação do genoma de um determinado organismo 
depende do tamanho desse genoma. A seguinte fórmula 
define essa relação:
onde:
C é a concentração de fita simples em um tempo t
Co é a concentração de fita simples em um tempo 
zero
K2 é uma constante t é tempo
Quando a fração de reassociação C/Co é igual a 50%, 
então Cot � 1/k2. Esse valor, denominado (Cot)1/2, é pro-
porcional a N, que é a medida direta do tamanho do DNA 
analisado.
Assim, o tamanho de um determinado genoma pode 
ser definido comparando seu Cot1/2 com o de um DNA pa-
drão com tamanho conhecido. Por exemplo: o cromosso-
mo da bactéria E. coli corresponde a 4,2 x 106 pb. Então, a 
seguinte fórmula pode ser utilizada:
A cinética de renaturação é muito importante para a 
caracterização do tamanho e da complexidade dos geno-
mas, principalmente de organismos eucarióticos. 
O reanelamento (renaturação) do DNA também 
pode ser empregado na identificação de sequências de 
interesse. Esse processo, denominado hibridização, uti-
liza a propriedade dos ácidos nucleicos de fita simples 
de parearem (formarem pontes de hidrogênio) com fitas 
complementares, mesmo na presença de grandes quanti-
dades de DNA não complementar. Esse tipo de metodo-
logia tem uma vasta aplicação prática e será discutida no 
Capítulo 16.
1.3 Supertorção
Além da estrutura secundária da hélice dupla, o DNA as-
sume uma estrutura terciária, denominada supertorcida, 
superenrolada ou super-helicoidal (Figura 2.7). Essa 
outra estrutura é basicamente o enrolamento da hélice 
dupla sobre si mesma. Lembre-se que a molécula de DNA 
é muito longa. A estrutura supertorcida é a conformação 
predominante do DNA na célula e é fundamental para 
o empacotamento do DNA nos genomas e na estrutura 
dos nucleosomos (Capítulo 3). Além disso, o superenro-
lamento está envolvido na replicação, na transcrição e na 
recombinação, controlando a expressão de alguns genes.
Os métodos comuns de isolamento de DNA, em ge-
ral, alteram a estrutura tridimensional da molécula e, 
quando o superenrolamento foi descrito pela primeira 
vez, acreditava-se que ele ocorria somente em moléculas 
circulares pequenas, como genomas virais, plasmídeos, 
DNA mitocondrial e de cloroplastos. Atualmente, sabe-
-se que esta é uma característica de quase todos os DNAs 
circulares e lineares e que é de extrema importância para 
a sua funcionalidade.
As estruturas de DNA superenrolado são estudadas 
em um ramo da matemática denominado topologia. 
Para essas considerações, a molécula de DNA de hélice 
dupla pode ser representada como duas fitas elásticas 
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