Estrutura do material genético

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Disciplina de genética básica para o curso de Zootecnia
Estrutura do material genético
Introdução
De acordo com o modelo proposto por Watson e Crick, em 1953, a
molécula do ácido desoxirribonucleico, ou DNA, seria formada por duas
cadeias polinucleotídicas helicoidais em torno de um eixo comum
correndo em sentidos opostos ou antiparalelos (uma em sentido 5' → 3' e
a outra em 3' → 5'), conforme demonstrado abaixo: 
Isso significa que se fôssemos representar um determinado trecho de
DNA com as suas duas fitas antiparalelas, uma maneira mais correta de
imaginá-la seria da seguinte forma:
Porém, por uma questão de praticidade, representamos esta mesma
sequência assim:
As bases púricas (adenina e guanina)
e pirimídicas (timina e citosina)
estariam do lado de dentro da dupla
hélice, enquanto que as unidades
fosfato e o açúcar (uma
desoxirribose), estariam do lado de
fora. Cada uma das hélices, formada
por uma cadeia de nucleotídeos
(nucleotídeo = uma base nitrogenada
+ um açúcar + um grupamento
fosfato), seria mantida por ligações
fosfodiéster, onde um grupamento
fosfato ligaria duas desoxirriboses
adjacentes.
As bases nitrogenadas formariam
estruturas planas, como os degraus
de uma escada, se empilhando
parcialmente umas sobre as outras na
estrutura torcida da dupla hélice,
conforme pode ser visto na figura ao
lado. E as duas hélices seriam
mantidas unidas por pontes de
hidrogênio formadas entre as bases
nitrogenadas. Assim, a adenina
formaria duas pontes de hidrogênio
com a timina e, a guanina, três pontes
com a citosina.
Exercício 1 - componentes do DNA
Se uma molécula de DNA possui 22% de timina, quais serão as
frequências das outras bases nitrogenadas nessa molécula?
Resposta:
Sabemos que as duas fitas que formam uma molécula de DNA são
complementares (ou seja, elas não são idênticas). Assim, se numa região
de uma das fitas se encontra uma adenina (A), na região correspondente
da outra fita teremos uma timina (T), conforme pode ser visto no esquema
abaixo:
5´ – AATCGCGAACCGGGACCTTATGCAG – 3´
3´ – TTAGCGCTTGGCCCTGGAATACGTC – 5´ 
Logo, numa determinada molécula de DNA, a quantidade de adeninas
será sempre igual a de timinas (A = T) e a quantidade de citosinas sempre
igual a de guaninas (C = G)*. Considerando a sequência da molécula de
DNA acima, se contarmos a quantidade de timina nas duas fitas (11)
descobrimos que ela representa 22% das bases nitrogenadas dessa
molécula (ou seja, 11/50 = 0,22 x 100 = 22%). Como a timina se pareia
somente com a adenina, então também teremos obrigatoriamente nesta
molécula 22% de adenina. Logo, essas duas bases (A + T)
corresponderão a 44% desse DNA. Assim, os 56% que sobram deverão
ser divididos igualmente entre citosinas e guaninas, o que resulta em 28%
para cada uma delas.
Em resumo:
Total de adenina desta molécula: 11 (22%)
Total de timina desta molécula: 11 (22%)
Total de guanina desta molécula: 14 (28%)
Total de citosina desta molécula: 14 (28%)
Total de bases nitrogenadas desta molécula: 50
(100%)
*Observações:
Algumas moléculas de DNA (ou determinadas regiões
destas) podem ser mais ricas em pares A:T e outras
em pares G:C.
Portanto, a quantidade de adeninas em uma molécula
de DNA não será necessariamente igual a de citosinas,
bem como a quantidade de timinas não será
necessariamente igual a de guaninas, e assim por
diante.
É o que acontece no exemplo acima, onde temos 11
adeninas/timinas para 14 guaninas/citosinas.