Como é a estrutura do DNA?

Vemos, quase que diariamente, notícias que falam sobre DNA. Mas o que é esse tal de DNA? Onde o encontramos? Qual a sua função? Para responder a essas perguntas, primeiramente temos que compreender como é a estrutura do DNA. Ou seja, do que ele é feito e como está organizado.

O que significa a palavra DNA?

Antes de tudo, vamos primeiro entender o que significa DNA - a sigla DNA ou ADN é o "apelido" do Ácido Desoxirribonucleico, seu nome completo. Esse ácido desoxirribonucleico é uma molécula, assim como a água que tomamos (H₂O) ou o açúcar que consumimos (C₁₂H₂₂O₁₁). Nada tão complicado de se entender, não é?

Do que o DNA é composto?

A estrutura do DNA é composta basicamente por um grupo fosfato, um açúcar chamado desoxirribose e uma base nitrogenada, que pode ser de quatro tipos diferentes: adenina (A), timina (T), citosina (C) ou guanina (G). Esses três componentes juntos (fosfato + desoxirribose + base nitrogenada) formam a estrutura primária do DNA, chamada de nucleotídeo (Figura 1). Assim como as bandas ou grupos musicais necessitam de um cantor (vocalista), um guitarrista e um baterista para compor e depois tocar e cantar todos juntos, ou seja, para funcionar bem, o DNA também necessita desses três componentes para ser funcional.

 Figura 1 

Vários nucleotídeos se unem por um tipo de ligação química chamada fosfodiéster (parte A da figura abaixo) (Figura 2 A) e formam dois filamentos de polinucleotídeos (poli = muitos) (Figura 2B). Esses dois filamentos, também chamados de duas fitas ou dupla hélice, representam a estrutura secundária do DNA. As duas fitas do DNA estão em sentidos inversos ou antiparalelos, como nas escadas rolantes de um shopping - enquanto uma sobe, a outra desce. O grupo fosfato e o açúcar desoxirribose de cada nucleotídeo ficam na parte mais externa das fitas, como se fossem os corrimãos da escada rolante, e as bases nitrogenadas de cada nucleotídeo ficam na parte interna dos filamentos, como se fossem os degraus da escada rolante (Figura 2B).

 Figura 2 

Existe também outro tipo de ligação química no DNA, que une um filamento ao outro. Essa ligação é chamada de ponte de hidrogênio e ocorre entre as bases nitrogenadas de um filamento e as bases nitrogenadas do outro filamento (parte B da figura abaixo). Podemos notar na na figura abaixo que adenina sempre se liga com timina e que guanina sempre se liga com citosina, por conta de suas afinidades químicas. Dizemos, portanto, que A e T são bases complementares e se ligam por duas pontes de hidrogênio e que C e G são bases complementares e se ligam por três pontes de hidrogênio (Figura 3).

Para responder, é só imaginar uma boiada estourando as cercas de uma fazenda - é mais fácil estourar duas ou três cercas? Uma molécula de DNA que tenha em sua composição uma maior quantidade de C e G tem, consequentemente, um maior número de pontes de hidrogênio, então...

 Figura 3 

Ah, ainda falta entendermos a estrutura terciária do DNA que corresponde ao cromossomo. Este nada mais é do que a compactação dos dois filamentos do DNA junto com proteínas chamadas histonas. Para entender como isso acontece, basta imaginar que a molécula de DNA, em sua estrutura secundária, é como um fio de lã bem grande. Se começarmos a torcer, torcer e torcer esse fio, ele vai ficando cada vez mais compactado, não é?

 Figura 4 

Como é que sabemos tudo isso sobre o DNA? 

Vários cientistas contribuíram para desvendar como era a estrutura do DNA, realizando análises sobre as propriedades químicas dessa molécula. Mas dois pesquisadores, em especial, chamados James Watson e Francis Crick, conseguiram unir dados obtidos por vários outros pesquisadores, como se estivessem montando um quebra-cabeça, unindo as peças até estas se encaixarem perfeitamente. Assim, eles propuseram, em 1953, um modelo para a estrutura do DNA (Figura 2 C e D). A idéia deles foi tão genial que eles ganharam o Prêmio Nobel em Fisiologia e Medicina em 1962!