Para que serve a sequência de nucleotídeos de DNA?

Seria difícil passar pelo ensino fundamental sem ouvir sobre como o DNA é "o projeto da vida". Está em quase todas as células de quase todas as criaturas vivas na Terra. O DNA, ácido desoxirribonucléico, contém todas as informações necessárias para construir uma árvore a partir de uma semente, duas bactérias irmãs de um único pai e um ser humano a partir de um zigoto. Os detalhes de como ele orienta esses processos complexos são conectados à sequência de nucleotídeos no DNA - ordenados em um código de três segmentos que define como as proteínas são construídas. Ele faz isso em etapas: o DNA constrói RNA, então o RNA constrói proteínas.

Há muita terminologia associada ao DNA, mas aprender alguns termos importantes pode ajudá-lo a entender os conceitos. O DNA é construído a partir de quatro bases diferentes: adenina, guanina, timina e citosina, geralmente abreviadas como A, G, T e C. Às vezes, as pessoas se referem a quatro nucleosídeos ou nucleotídeos diferentes no DNA, mas esses são apenas versões ligeiramente diferentes das bases. O importante é a sequência de A, G, T e C em uma fita de DNA, porque é a ordem dessas bases que contém o código do DNA. O DNA geralmente tem a forma de fita dupla, com duas moléculas longas enroladas uma em torno da outra.

O propósito final da codificação do DNA é criar proteínas, mas o DNA não faz as proteínas diretamente. Em vez disso, ele produz diferentes tipos de RNA, que então formarão a proteína. O RNA se parece com o DNA - tem estruturas muito semelhantes, exceto que quase sempre existe como uma fita simples em vez de uma fita dupla. O importante é que o RNA é construído a partir do padrão que existe no DNA, com uma diferença: onde o DNA tem uma timina, um "T", o RNA tem um uracilo, um "U".

Existem muitas moléculas diferentes envolvidas na produção de proteínas, mas o trabalho básico é feito por dois tipos diferentes de moléculas de RNA. Um é chamado de mRNA e consiste em longas fitas que contêm o código para a construção de uma proteína. O outro é chamado de tRNA. A molécula de tRNA é muito menor e tem uma função: transportar aminoácidos para a molécula de mRNA. O tRNA se alinha no mRNA de acordo com o padrão das bases no mRNA - a ordem dos segmentos C, G, A e U. O tRNA só se encaixa no mRNA de uma maneira, o que significa que os aminoácidos transportados pelo tRNA só se alinham de uma maneira também. A ordem desses aminoácidos é o que cria uma proteína.

Existem quatro bases diferentes no RNA. Se cada base combinasse com apenas um aminoácido separado, então poderia haver apenas quatro aminoácidos diferentes. Mas as proteínas são construídas a partir de 20 aminoácidos. Isso funciona porque cada tRNA - as moléculas que carregam aminoácidos - corresponde a uma ordem específica de três bases no mRNA. Por exemplo, se o mRNA tem a sequência de três bases CCU, então o único tRNA que caberá naquele ponto deve conter o aminoácido prolina. Essas sequências de três bases são chamadas de códons. Os códons carregam todas as informações necessárias para fazer proteínas.

As moléculas de DNA são muito longas. Uma única molécula de DNA pode fazer muitas moléculas de RNA diferentes, que então produzem muitas proteínas diferentes. Parte das informações sobre as moléculas de DNA longas consiste em sinais ou placas de sinalização para mostrar onde uma fita de RNA deve começar e parar. Portanto, a sequência de DNA contém dois tipos diferentes de informação: os códons de três bases que dizem ao RNA como colocar aminoácidos juntos em uma proteína e sinais de controle separados que mostram onde uma molécula de RNA deve começar e Pare.