DNA explicado e explorado

Por que o DNA é tão importante? Simplificando, o DNA contém as instruções necessárias para a vida.

O código em nosso DNA fornece instruções sobre como fazer proteínas que são vitais para nosso crescimento, desenvolvimento e saúde geral.

Sobre DNA

DNA significa ácido desoxirribonucleico. É feito de unidades de blocos de construção biológicos chamados nucleotídeos.

O DNA é uma molécula de importância vital não apenas para os humanos, mas também para a maioria dos outros organismos. O DNA contém nosso material hereditário e nossos genes - é o que nos torna únicos.

Mas o que o DNA realmente Faz? Continue lendo para descobrir mais sobre a estrutura do DNA, o que ele faz e por que é tão importante.

DNA na saúde, doença e envelhecimento

Seu genoma expansivo

O conjunto completo de seu DNA é chamado de genoma. Ele contém 3 bilhões de bases, 20.000 genes e 23 pares de cromossomos!

Você herda metade do seu DNA de seu pai e metade de sua mãe. Este DNA vem do espermatozóide e do óvulo, respectivamente.

Na verdade, os genes constituem muito pouco do seu genoma - apenas 1 por cento. Os outros 99% ajudam a regular coisas como quando, como e em que quantidade as proteínas são produzidas.

Os cientistas ainda estão aprendendo mais e mais sobre esse DNA “não codificador”.

Danos no DNA e mutações

O código do DNA está sujeito a danos. Na verdade, estima-se que dezenas de milhares de eventos de danos ao DNA ocorram todos os dias em cada uma de nossas células. Os danos podem ocorrer devido a coisas como erros na replicação do DNA, radicais livres e exposição à radiação UV.

Mas não tenha medo! Suas células possuem proteínas especializadas que são capazes de detectar e reparar muitos casos de danos ao DNA. Na verdade, existem pelo menos cinco vias principais de reparo do DNA.

Mutações são mudanças na sequência do DNA. Às vezes, eles podem ser ruins. Isso ocorre porque uma mudança no código do DNA pode ter um impacto a jusante na forma como a proteína é produzida.

Se a proteína não funcionar corretamente, pode resultar em doença. Alguns exemplos de doenças que ocorrem devido a mutações em um único gene incluem fibrose cística e anemia falciforme.

As mutações também podem levar ao desenvolvimento de câncer. Por exemplo, se os genes que codificam para proteínas envolvidas no crescimento celular sofrem mutação, as células podem crescer e se dividir fora de controle. Algumas mutações causadoras de câncer podem ser herdadas, enquanto outras podem ser adquiridas por meio da exposição a agentes cancerígenos, como radiação ultravioleta, produtos químicos ou fumaça de cigarro.

Mas nem todas as mutações são ruins. Estamos adquirindo-os o tempo todo. Alguns são inofensivos, enquanto outros contribuem para nossa diversidade como espécie.

As mudanças que ocorrem em mais de 1 por cento da população são chamadas de polimorfismos. Exemplos de alguns polimorfismos são a cor do cabelo e dos olhos.

DNA e envelhecimento

Acredita-se que danos não reparados ao DNA podem se acumular à medida que envelhecemos, ajudando a impulsionar o processo de envelhecimento. Que fatores podem influenciar isso?

Algo que pode desempenhar um grande papel nos danos ao DNA associados ao envelhecimento são os danos causados ​​pelos radicais livres. No entanto, esse único mecanismo de dano pode não ser suficiente para explicar o processo de envelhecimento. Vários fatores também podem estar envolvidos.

Uma teoria sobre por que o dano ao DNA se acumula à medida que envelhecemos é baseada na evolução. Acredita-se que o dano ao DNA seja reparado com mais fidelidade quando estamos em idade reprodutiva e temos filhos. Depois de passarmos nossos anos reprodutivos de pico, o processo de reparo declina naturalmente.

Outra parte do DNA que pode estar envolvida no envelhecimento são os telômeros. Telômeros são trechos de sequências de DNA repetitivas que são encontradas nas extremidades dos cromossomos. Eles ajudam a proteger o DNA de danos, mas também encurtam a cada rodada de replicação do DNA.

O encurtamento do telômero tem sido associado ao processo de envelhecimento. Também foi descoberto que alguns fatores de estilo de vida, como obesidade, exposição à fumaça de cigarro e estresse psicológico podem contribuir para o encurtamento do telômero.

Talvez fazer escolhas de estilo de vida saudáveis, como manter um peso saudável, controlar o estresse e não fumar, possa retardar o encurtamento dos telômeros? Essa questão continua sendo de grande interesse para os pesquisadores.

Do que é feito o DNA?

A molécula de DNA é composta de nucleotídeos. Cada nucleotídeo contém três componentes diferentes - um açúcar, um grupo fosfato e uma base de nitrogênio.

O açúcar no DNA é chamado de 2'-desoxirribose. Essas moléculas de açúcar se alternam com os grupos fosfato, constituindo a “espinha dorsal” da fita de DNA.

Cada açúcar em um nucleotídeo tem uma base de nitrogênio ligada a ele. Existem quatro tipos diferentes de bases de nitrogênio encontradas no DNA. Eles incluem:

• adenina (A)
• citosina (C)
• guanina (G)
• timina (T)

Qual é a aparência do DNA?

As duas fitas de DNA formam uma estrutura 3-D chamada de dupla hélice. Quando ilustrado, ele se parece um pouco com uma escada que foi torcida em uma espiral em que os pares de bases são os degraus e as espinhas dorsais de fosfato de açúcar são as pernas.

Além disso, é importante notar que o DNA no núcleo das células eucarióticas é linear, o que significa que as extremidades de cada fita são livres. Em uma célula procariótica, o DNA forma uma estrutura circular.

O que o DNA faz?

DNA ajuda seu corpo a crescer

O DNA contém as instruções necessárias para que um organismo - você, um pássaro ou uma planta, por exemplo - cresça, se desenvolva e se reproduza. Essas instruções são armazenadas na sequência de pares de bases de nucleotídeos.

Suas células leem esse código três bases de cada vez para gerar proteínas essenciais para o crescimento e a sobrevivência. A sequência de DNA que contém as informações para fazer uma proteína é chamada de gene.

Cada grupo de três bases corresponde a aminoácidos específicos, que são os blocos de construção das proteínas. Por exemplo, os pares de bases T-G-G especificam o aminoácido triptofano enquanto os pares de bases G-G-C especificam o aminoácido glicina.

Algumas combinações, como T-A-A, T-A-G e T-G-A, também indicam o final de uma sequência de proteína. Isso diz à célula para não adicionar mais nenhum aminoácido à proteína.

As proteínas são compostas por diferentes combinações de aminoácidos. Quando colocadas juntas na ordem correta, cada proteína tem uma estrutura e função únicas em seu corpo.

Como você passa do código do DNA para uma proteína?

Até agora, aprendemos que o DNA contém um código que dá à célula informações sobre como fazer proteínas. Mas o que acontece no meio? Simplificando, isso ocorre por meio de um processo de duas etapas:

Primeiro, as duas fitas de DNA se separaram. Então, proteínas especiais dentro do núcleo lêem os pares de bases em uma fita de DNA para criar uma molécula mensageira intermediária.

Esse processo é chamado de transcrição e a molécula criada é chamada de RNA mensageiro (mRNA). mRNA é outro tipo de ácido nucléico e faz exatamente o que seu nome indica. Ele viaja para fora do núcleo, servindo como uma mensagem para a maquinaria celular que constrói as proteínas.

Na segunda etapa, os componentes especializados da célula lêem a mensagem do mRNA três pares de bases de cada vez e trabalham para montar uma proteína, aminoácido por aminoácido. Este processo é denominado tradução.

Onde o DNA é encontrado?

A resposta a esta pergunta pode depender do tipo de organismo de que você está falando. Existem dois tipos de células - eucarióticas e procarióticas.

Para as pessoas, existe DNA em cada uma de nossas células.

Células eucarióticas

Humanos e muitos outros organismos possuem células eucarióticas. Isso significa que suas células têm um núcleo ligado à membrana e várias outras estruturas ligadas à membrana chamadas organelas.

Em uma célula eucariótica, o DNA está dentro do núcleo. Uma pequena quantidade de DNA também é encontrada em organelas chamadas mitocôndrias, que são os motores da célula.

Como há uma quantidade limitada de espaço dentro do núcleo, o DNA deve ser compactado. Existem várias etapas diferentes de embalagem, porém os produtos finais são as estruturas que chamamos de cromossomos.

Células procarióticas

Organismos como bactérias são células procarióticas. Essas células não têm núcleo ou organelas. Em células procarióticas, o DNA é encontrado firmemente enrolado no meio da célula.

O que acontece quando suas células se dividem?

As células do seu corpo se dividem como uma parte normal do crescimento e do desenvolvimento. Quando isso acontece, cada nova célula deve ter uma cópia completa do DNA.

Para conseguir isso, seu DNA deve passar por um processo chamado replicação. Quando isso ocorre, as duas fitas de DNA se separam. Então, proteínas celulares especializadas usam cada fita como modelo para fazer uma nova fita de DNA.

Quando a replicação é concluída, existem duas moléculas de DNA de fita dupla. Um conjunto irá para cada nova célula quando a divisão for concluída.

Remover

O DNA é fundamental para nosso crescimento, reprodução e saúde. Ele contém as instruções necessárias para que suas células produzam proteínas que afetam muitos processos e funções diferentes em seu corpo.

Como o DNA é tão importante, danos ou mutações às vezes podem contribuir para o desenvolvimento de doenças. No entanto, também é importante lembrar que as mutações podem ser benéficas e também contribuir para a nossa diversidade.