ácido nucleico
Resumo
Os ácidos nucleicos (DNA e RNA) são polímeros de nucleotídeos que armazenam, transmitem e expressam a informação genética. O DNA funciona como o repositório estável e de longo prazo do código genético, enquanto o RNA (mRNA, tRNA, rRNA e outros) medeia a expressão gênica por meio da transcrição e da tradução. Compreender a estrutura e a função dos ácidos nucleicos é fundamental para a biologia molecular, a genética, a virologia e a farmacologia (p. ex., o mecanismo de ação dos fármacos análogos de nucleosídeos/nucleotídeos).
Detalhes
Os ácidos nucleicos são macromoléculas compostas por unidades repetidas de nucleotídeos, cada uma formada por uma base nitrogenada (púrica: adenina, guanina; pirimídica: citosina, timina/uracila), uma pentose (desoxirribose no DNA, ribose no RNA) e um grupo fosfato, unidos por ligações fosfodiéster que formam um esqueleto açúcar-fosfato. O DNA é tipicamente de fita dupla, formando hélices antiparalelas de Watson-Crick estabilizadas por ligações de hidrogênio (A-T com 2 ligações de hidrogênio, G-C com 3 ligações de hidrogênio) e por empilhamento de bases; ele codifica a informação genética na sequência de bases organizadas em genes. O RNA geralmente é de fita simples e inclui vários tipos funcionais: o RNA mensageiro (mRNA) leva o código genético do DNA aos ribossomos; o RNA transportador (tRNA) fornece aminoácidos durante a tradução; o RNA ribossômico (rRNA) forma o núcleo estrutural/catalítico dos ribossomos; e os RNAs reguladores (miRNA, siRNA, lncRNA) modulam a expressão gênica.
Clinicamente, a estrutura dos ácidos nucleicos sustenta processos fundamentais: a replicação do DNA (semiconservativa, requer DNA polimerase, helicase, primase, ligase), a transcrição (a RNA polimerase sintetiza o mRNA a partir do molde de DNA) e a tradução (síntese proteica mediada pelo ribossomo usando tRNA e mRNA). Mutações nas sequências dos ácidos nucleicos (mutações pontuais, inserções, deleções, repetições de trinucleotídeos) causam doenças genéticas (p. ex., anemia falciforme, fibrose cística, doença de Huntington). Os análogos de ácidos nucleicos são explorados farmacologicamente: inibidores da transcriptase reversa análogos de nucleosídeos (ITRN) para o HIV, análogos de guanosina antivirais (aciclovir) e antimetabólitos quimioterápicos (5-fluorouracila, metotrexato) que interrompem a síntese de DNA/RNA em células de divisão rápida. As técnicas diagnósticas baseadas em ácidos nucleicos (PCR, sequenciamento, Southern/Northern blotting e edição gênica por CRISPR) são essenciais no diagnóstico molecular moderno e na pesquisa. Além disso, os ácidos nucleicos são alvos/vetores em vacinas (vacinas de mRNA) e na terapia gênica.
Fontes
- First Aid for the USMLE Step 1
- Lippincott Illustrated Reviews: Biochemistry
- Molecular Biology of the Cell (Alberts et al.)
- Robbins and Cotran Pathologic Basis of Disease
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