Autoria: Thiago Ferreira de Souza
DNA = ADN RNA = ARN
Jacques Monod, (1910-1976), bioquímico francês. Em 1965, compartilhou o Prêmio Nobel de Fisiologia e Medicina com os compatriotas François Jacob e André Lwoff pelo trabalho sobre as atividades reguladoras dos genes. Dedicou-se a três principais linhas de pesquisa: o papel dos ácidos nucléicos na síntese de proteínas, o papel dos ribossomos e a regulação da expressão dos genes. Foi o primeiro a enunciar, em 1961, com François Jacob, o conceito de ARN mensageiro, molécula que transporta as informações contidas no ADN para que se realize a síntese das proteínas. Em seguida definiu a função dos ribossomos na leitura do código genético.
Biologia molecular, é o estudo das bases moleculares da vida; isto é, relaciona as estruturas das biomoléculas com as funções específicas que desempenham na célula e no organismo.
A apresentação do modelo estrutural do ADN (ver Ácidos nucléicos abaixo) por Francis Harry Compton Crick e por James Watson em 1953, foi o verdadeiro início da biologia molecular. A importância deste fato deve-se, por um lado, à transmissão da informação hereditária pela própria molécula, de geração em geração. Por outro lado, a própria estrutura mostra como isto acontece. O ADN é uma molécula em forma de dupla hélice, composta por duas fitas complementares unidas entre si por pontes entre as bases: adenina (A), guanina (G), citosina (C) e timina (T). Durante a replicação ou duplicação, as duas fitas separam-se e cada uma forma uma nova fita complementar; deste modo divide-se o material hereditário para a descendência.
Durante a transcrição, o ADN forma a molécula de ARN correspondente, em forma de um filamento simples. Em seguida, o ARN mensageiro (ARNm) transmite-se às organelas celulares chamadas ribossomas, onde acontece a síntese de proteínas. O código genético comanda a síntese, que se baseia na correspondência que existe entre as três bases, ou trinca, da seqüência do ARN e um aminoácido específico da seqüência protéica. A partir do ADN, sintetiza-se ARN e a partir deste sintetizam-se proteínas: este é o chamado “dogma central da biologia molecular”.
A descoberta da clonagem de genes e outros progressos no campo da biologia molecular, como o controle da transcrição e o seqüenciamento do ADN, oferecem a possibilidade real de conseguir um tratamento eficaz das doenças humanas. Assim, a produção de grandes quantidades de proteínas através da expressão do ADN correspondente em grandes quantidades foi a técnica empregada na produção de insulina para o tratamento da diabete e de hormônio do crescimento no combate ao nanismo. Atualmente, as tentativas de tratar pacientes com doenças genéticas têm sido direcionadas para o uso de genes funcionais, de modo que o indivíduo passe a sintetizar a proteína necessária.
Ácidos Nucléicos, moléculas muito complexas que produzem as células vivas e os vírus. Transmitem as características hereditárias de uma geração para a seguinte e regulam a síntese de proteínas.
Os ácidos nucléicos são formados por subunidades chamadas nucleotídeos, que consistem em uma base nitrogenada, um açúcar de 5 carbonos e ácido fosfórico. Há duas classes de ácidos nucléicos, o ácido desoxirribonucléico (ADN), com uma estrutura em forma de dupla hélice e o ácido ribonucléico (ARN), formado por uma única cadeia helicoidal. O ADN tem a pentose desoxirribosse e as bases nitrogenadas adenina, guanina, citosina e timina, e o ARN contém a pentose ribose e uracila em vez de timina.
A especificidade do ácido nucléico reside na seqüência dos quatro tipos de bases nitrogenadas. Este código indica à célula como reproduzir uma cópia de si mesma ou as proteínas que necessita para sua sobrevivência. Nos mamíferos, as cadeias de ADN estão agrupadas formando cromossomos.
Os ácidos nucléicos (o ARN e o ADN) são constituídos por unidades denominadas nucleotídeos, as quais são formadas por um grupo fosfato, um açúcar de cinco átomos de carbono (a ribose ou a desoxirribose) e uma base nitrogenada. A citosina é uma das cinco bases nitrogenadas que formam os nucleotídeos; as outras quatro são adenina, guanina, timina e uracila. A união entre as duas hastes do ADN que constituem sua estrutura de dupla hélice tem lugar por meio destas bases, que se emparelham de uma forma que nunca varia; a citosina sempre se acopla à guanina. Nas seqüências de nucleotídeos, a citosina é representada pela letra C.
Síntese da proteína: As proteínas unem-se no citoplasma celular. A operação tem três fases básicas. Na iniciação, uma pequena molécula chamada ribossoma reúne todos os elementos necessários. Durante a fase de prolongamento, os aminoácidos, elementos que constituem as proteínas, entrelaçam-se em forma de grandes cadeias. A seqüência de incorporação de aminoácidos é determinada pelo ARN mensageiro (ARNm), que é uma cópia do ADN contido no núcleo celular. Já a terminação acontece quando a seqüência do ARNm contém um ou vários códons de parada. Nesta seqüência, une-se ao ARNm um fator de liberação que desencadeia a desagregação do complexo ribossômico. A cadeia liberada forma a chamada estrutura primária da proteína.
Vírus, seres orgânicos compostos apenas por material genético coberto por um envoltório protetor. Não têm vida independente, mas podem se multiplicar no interior das células vivas, em muitos casos prejudicando suas hospedeiras nesse processo. São parasitas intracelulares submicroscópicos, compostos por ARN ou por ácido desoxirribonucléico (ADN) — nunca por ambos — e por um envoltório de proteína ou de proteína combinada com componentes lipídicos ou glucídios. O conjunto desses elementos chama-se nucleocapsídeo. Por carecerem das enzimas e dos precursores metabólicos necessários para sua própria multiplicação, retiram-nos da célula que infectam. A multiplicação viral é um processo que inclui várias sínteses separadas e a reunião posterior de todos os componentes, para dar origem a novas partículas infecciosas. Os vírus representam um objetivo importante para a ciência médica na sua luta contra as enfermidades infecciosas. Entre as doenças causadas por vírus estão o resfriado comum, a encefalite, a poliomielite, a febre amarela, a gripe, o sarampo e o herpes. A Síndrome de Imunodeficiência Adquirida (Aids) é causada por um retrovírus.
Os vírus são parasitas intracelulares; em sua estrutura, são partículas formadas por material genético (ADN ou ARN, mas não ambos) rodeado por uma cápsula protéica protetora. Fora da célula que os hospeda são inertes, mas dentro iniciam uma fase dinâmica de replicação, utilizando as enzimas, os ácidos nucléicos e aminoácidos e todos os mecanismos de reprodução da célula parasitada. A replicação viral costuma acontecer à custa do hospedeiro. Herpes, raiva, gripe, Aids, poliomielite, febre amarela e alguns cânceres têm origem viral. Dos mil a 1.500 tipos de vírus que se estima que existam, cerca de 250 causam doenças nos seres humanos (mais de cem destes são responsáveis pela gripe) e cerca de cem infectam os animais.