Definição

substantivo
plural: ácido nucleico
nu-cle-ic ac-id, nuˈkleɪ.ɪk ˈæsɪd
Any do grupo de compostos complexos constituídos por cadeias lineares de nucleotídeos monoméricos em que cada unidade monomérica é composta por ácido fosfórico, açúcar e base nitrogenada, e envolvida na preservação, replicação, e expressão de informação hereditária em cada célula viva

Detalhes

Visão Geral

Uma biomolécula refere-se a qualquer molécula que seja produzida por organismos vivos. Como tal, a maioria delas são moléculas orgânicas. Os quatro principais grupos de biomoléculas incluem aminoácidos e proteínas, carboidratos (especialmente, polissacarídeos), lipídios, e ácidos nucléicos. Um ácido nucleico refere-se a qualquer do grupo de combinações complexas feitas de cadeias lineares de nucleotídeos monoméricos. Cada componente nucleotídeo, por sua vez, é composto por ácido fosfórico, açúcar, e base nitrogenada. Os ácidos nucléicos estão envolvidos na preservação, replicação e expressão de informações hereditárias. Dois tipos principais de ácidos nucléicos são ácido desoxirribonucleico (DNA) e ácido ribonucleico (RNA).

História e terminologia

A descoberta de ácidos nucléicos foi creditada ao médico e biólogo suíço, Friedrich Miescher 1844 -1895, em 1868. Ele foi capaz de isolar uma molécula biológica que não era nem uma proteína, nem um hidrato de carbono, nem um lipídio dos núcleos dos glóbulos brancos do sangue. Ele nomeou o composto nucleína com base no local de onde ele o derivou.1 As propriedades ácidas do composto foram descobertas pelo químico alemão Albrecht Kossel 1853 -1927. Ele também foi conhecido por ser o primeiro a identificar as nucleobases: adenina, citosina, guanina, timina, e uracil. Mais tarde, a nucleína foi substituída por ácido nucleico; o termo foi cunhado em 1889 pelo patologista alemão Richard Altmann 1852 -1900.2 A nucleína descoberta por Miescher foi identificada mais tarde particularmente como DNA. O modelo de dupla helicoidal do DNA foi atribuído aos biólogos moleculares James Watson (americano) e Francis Crick (britânico) em 1953. Seu modelo de DNA de dupla helicoidal foi baseado em grande parte na imagem da difração de raios X (referida como foto 51) por Rosalind Franklin 1920 – 1958 e Raymond Gosling em 1952.

Estrutura

Um ácido nucleico é um biopolímero composto de unidades monoméricas de nucleotídeos. Cada nucleotídeo que compõe um ácido nucleico é composto por ácido fosfórico, açúcar (5-carbono) e base nitrogenada. As cadeias de nucleotídeos em um ácido nucléico são ligadas por 3′, 5′ fosfodiester linksages. Isto significa que o grupo 5′-fosfórico de um nucleótido é esterificado com o 3′-hidroxilo do nucleótido adjacente.

Tipos

Dois tipos principais de ácidos nucleicos são o ADN e o RNA. O DNA é um ácido nucleico de cadeia dupla contendo a informação genética de um ser vivo. É essencial para o crescimento celular, divisão, e função de um organismo. O RNA é um ácido nucleico de cadeia simples, exceto por alguns RNAs e siRNA virais que são de cadeia dupla.

	DNA	RNA
Estrutura	DNA é composto de duas cadeias que se torcem juntas para formar uma hélice, formando uma estrutura semelhante a uma escada. Cada cordão consiste em fosfato alternado (PO4) e açúcar pentose (2-deoxirribose), e fixado sobre o açúcar é uma base nitrogenada, que pode ser adenina, timina, guanina, ou citosina. No DNA, a adenina se emparelha com a timina e a guanina com a citosina. Nem todos os DNAs são de dupla cadeia. Por exemplo, um grupo de vírus tem genoma de DNA de uma só corda.	RNA consiste de uma longa cadeia linear de nucleotídeos. Cada unidade de nucleotídeos é composta por um açúcar, um grupo fosfato e uma base nitrogenada. Difere do DNA por ter ribose como seu açúcar, (desoxirribose no DNA) e as bases são adenina, guanina, citosina e uracil. No RNA, a adenina se emparelha com uracilo e a guanina com citosina. Os RNAs são de cadeia simples, exceto para certos vírus cujo genoma consiste em RNA de cadeia dupla.
Localização	Em eucariotas, a maioria dos DNAs estão localizados nos núcleos e cromossomas no núcleo. Uma pequena fração do DNA total está presente nas mitocôndrias, cloroplastos e citoplasma. Em procariotas e vírus, o DNA é encontrado no citoplasma.	Na eucariotas, o RNA é encontrado no núcleo e no citoplasma. No procariotas e nos vírus, é encontrado no citoplasma.
Função	DNA é um polímero longo de nucleotídeos para codificar a sequência de aminoácidos durante a síntese de proteínas. O DNA carrega a ‘planta’ genética, pois contém as instruções ou informações (chamadas genes) necessárias para construir componentes celulares como proteínas e RNAs.	Em alguns vírus, o RNA é o material genético. Para a maioria dos organismos, os RNAs estão envolvidos em: síntese de proteínas (ex. mRNA, tRNA, rRNA, etc.), modificação pós-transcrição ou replicação de DNA (ex. snRNA, snoRNA, etc.), e regulação gênica (ex. miRNA, siRNA, tasiRNA, etc.).

Reacções biológicas comuns

Replicação de ADN é um processo pelo qual as vertentes originais (pai) do ADN na dupla hélice são separadas e cada uma é copiada para produzir uma nova vertente (filha). Este processo é dito semi-conservador, uma vez que uma de cada cadeia pai é conservada e permanece intacta após a replicação ter ocorrido. Várias enzimas, por exemplo, DNA polimerases, estão envolvidas na replicação do DNA. Uma das vertentes parentais da molécula de ADN é replicada por par de base, de modo a que a vertente recém-sintetizada seja complementar à vertente original ou vertente parental. Esta é a nucleobase purina (isto é, adenina e guanina) é emparelhada com a nucleobase pirimidina (isto é, citosina e timina). Em particular, a adenina será emparelhada com a timina enquanto que a guanina será emparelhada com a citosina. A replicação do DNA é necessária na divisão celular. Nos estágios iniciais de mitose (prófase) e meiose (prófase I), o DNA é replicado em preparação para os estágios finais, onde a célula se divide para dar origem a duas células contendo cópias idênticas de DNA. Após a replicação, as cópias da molécula de ADN são verificadas por mecanismos de revisão. A replicação do DNA pode ser feita artificialmente através de uma técnica laboratorial chamada reação em cadeia da polimerase que pode amplificar o fragmento de DNA alvo do genoma.

Reações biológicas comuns

DNA transporta a informação genética que codifica para uma determinada proteína. Assim, durante a tradução da proteína, o código genético de uma proteína é primeiro copiado para o RNA (especificamente, mRNA). Este processo de criação de uma cópia do DNA em mRNA através da ajuda da enzima RNA polimerase é chamado transcrição. Embora a RNA polimerase atravesse a cadeia de modelos de ADN de 3′ → 5′, a cadeia de codificação (não-modelo) é normalmente utilizada como ponto de referência. Assim, o processo continua na direcção de 5′ → 3′, tal como na replicação de ADN. Contudo, ao contrário da replicação de ADN, a transcrição não necessita de um primer para começar e utiliza o emparelhamento básico para criar uma cópia de RNA contendo uracil em vez de timina.
No procariotas a transcrição ocorre no citoplasma enquanto que nas eucariotas ocorre principalmente no núcleo antes do mRNAis ser transportado para o citoplasma para tradução ou para a síntese de proteínas.

Reações biológicas comuns

A degradação dos ácidos nucléicos produz purinas, pirimidinas, ácido fosfórico, e uma pentose, seja D-ribose ou D-deoxirribose.

Importância biológica

Ácidos nucléicos contêm a informação genética crucial para todas as funções celulares e hereditariedade. A mutação no código genético pode levar a distúrbios e doenças metabólicas. Muitas dessas desordens são devidas a uma proteína supostamente funcional que aparentemente é produzida de forma insuficiente ou se tornou disfuncional devido a uma mutação no(s) gene(s) que codifica(m) para ela. Muitas doenças e distúrbios metabólicos são hereditários, uma vez que os genes são transmitidos através de gerações. Por outro lado, as mutações também são necessárias, evolutivamente falando. Elas aumentam a variabilidade dos seres vivos, permitindo-lhes uma melhor adaptação ao ambiente em mudança semelhante.

Suplementar

Termo(s) derivado(s)

• ácido desoxirribonucleico
• ácido ribonucleico
• Menos…ácido nucleico de cadeia
• Sequências repetitivas ácido nucleico
• Hibridização in situ do ácido nucleico

Leitura complementar

Ver também

• biomolécula
• nucleotídeo
• nucleósido
• nucleobase
• gene
• cromossoma
• nucleoproteína