ácidos nucleicos

Os ácidos nucleicos são polímeros de nucleotídeos unidos por ligações fosfodiéster, formando um esqueleto açúcar-fosfato com as bases projetando-se para dentro (DNA) ou disponíveis para pareamento (RNA). O DNA usa o açúcar desoxirribose e as bases adenina (A), timina (T), guanina (G) e citosina (C), formando uma dupla hélice estabilizada por ligações de hidrogênio (A-T: 2 ligações, G-C: 3 ligações) e por empilhamento de bases. O RNA usa o açúcar ribose, em geral é de fita simples e substitui a timina por uracila (U).

As purinas (adenina, guanina) têm estrutura de anel duplo e são sintetizadas de novo usando glicina, glutamina, aspartato e CO2, com PRPP como precursor fundamental; a síntese de purinas é inibida por fármacos como metotrexato, 6-mercaptopurina e micofenolato. As pirimidinas (citosina, timina, uracila) têm estrutura de anel simples, são sintetizadas usando aspartato e carbamoil fosfato, com o ácido orótico como intermediário; a síntese de pirimidinas é alvo do 5-fluorouracil e da leflunomida.

A relevância clínica inclui: síndrome de Lesch-Nyhan (deficiência de HGPRT causando defeito na via de salvação das purinas, levando a hiperuricemia, gota e automutilação), aciduria orótica (deficiência de UMP sintase causando anemia megaloblástica sem resposta a B12/folato, com cristalúria de ácido orótico) e SCID (deficiência de adenosina desaminase causando acúmulo tóxico de dATP, que prejudica o desenvolvimento dos linfócitos).

As técnicas de biologia molecular exploram propriedades dos ácidos nucleicos: a PCR amplifica o DNA usando primers e Taq polimerase; o Southern blot detecta DNA, o Northern blot detecta RNA e o Western blot detecta proteínas. Compreender o pareamento de bases, a temperatura de melting (maior com mais conteúdo G-C devido às ligações de hidrogênio triplas) e os mecanismos enzimáticos (helicase, DNA polimerase, RNA polimerase, topoisomerase) é essencial para o USMLE Step 1.

Mutações nas sequências de ácidos nucleicos (mutações pontuais, inserções, deleções, mutações de mudança do quadro de leitura) estão na base de doenças genéticas, câncer e farmacogenômica, tornando a biologia dos ácidos nucleicos fundamental para a medicina molecular, os testes genéticos e as abordagens de terapia gênica.