2º F - 3º Bimestre - Aula 4 - Biologia

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DNA e RNA

As informações genéticas, que são as responsáveis pelas distinções entre os organismos vivos, são encontradas nas fitas de DNA.

A informação genética no DNA é o que faz com que as plantas, os animais e os humanos tenham suas formas específicas. Ela também é responsável pelas características das pessoas, como cor de cabelo, pele e tamanho.

Já o RNA é o responsável pela síntese de proteínas da célula, e cada tipo de RNA possui uma diferente função.

 O QUE É RNA?

Ao compreendermos o que é RNA, fica fácil entender a função dessa molécula no organismo e sua fundamental participação no processo de síntese de proteínas.

Assim como o DNA, o RNA (ácido ribonucleico) é um ácido nucleico. Essa molécula é essencial na síntese de proteínas, já que ela funciona como uma intermediadora capaz de expressar as informações presentes no DNA. A molécula de RNA é formada a partir da molécula de DNA em um processo chamado de transcrição.

 

Do que é formado o RNA?

 

O RNA é formado por uma cadeia de nucleotídeos. Cada um desses nucleotídeos constitui-se de um grupo fosfato, um açúcar e uma base nitrogenada. No RNA, o açúcar é a ribose, e as bases nitrogenadas são a adenina, guanina, citosina e uracila. Os nucleotídeos presentes nessa estrutura estão ligados entre si por ligações fosfodiéster.

 

O RNA e o DNA apresentam algumas diferenças básicas. O açúcar encontrado no DNA é a desoxirribose, e o do RNA é a ribose. As bases nitrogenadas também são diferentes, pois, no DNA, a timina está no lugar da uracila. Outra diferença importante é o fato de que o DNA é formado por uma dupla fita, e o RNA é uma fita única. Apesar de não formar dupla-hélice, o RNA pode formar estruturas tridimensionais complexas.

 

 Quais os tipos de RNA existentes?

São reconhecidos três tipos básicos de RNA:

 

RNA mensageiro (RNAm): Esse tipo de RNA codifica as proteínas, uma vez que porta as informações do DNA. Simplificadamente, é o RNAm que é traduzido no processo de formação das proteínas, chamado, portanto, de tradução.

 

RNA transportador (RNAt): O RNA transportador, ou RNA de transferência, é o responsável por transportar os aminoácidos que formarão a nova proteína. Esse RNA identifica a sequência de três nucleotídios que codificam um aminoácido (códon) e garante que o aminoácido correspondente àquela informação seja adicionado à cadeia em formação.

 

RNA ribossomal (RNAr): Esse RNA forma os ribossomos, que são os locais onde ocorrem a síntese de proteínas. É importante destacar que 80% do RNA presente na célula é desse tipo.

 

Qual a função do RNA no organismo?

 

O RNA, como dito anteriormente, é o responsável por garantir a síntese de proteínas. Nesse processo, o RNAm é lido nos ribossomos, e o RNAt carrega os aminoácidos necessários para formar a proteína. Podemos afirmar, portanto, que o RNA é uma molécula intermediária na síntese proteica, pois garante que o DNA seja traduzido em proteínas.

Diferenças Entre DNA E RNA

A principal diferença entre esses dois ácidos nucleicos é que o DNA é o responsável pelo armazenamento da informação genética utilizada no desenvolvimento dos organismos vivos, enquanto o RNA é o responsável por sintetizar proteínas.

Em sua estrutura, eles se diferem pois o DNA possui duas cadeias helicoidais, enquanto o RNA possui apenas uma cadeia. Porém, o RNA é mais versátil do que o DNA, sendo capaz de realizar inúmeras tarefas em um organismo.

 O DNA se diferencia do RNA por possuir o açúcar desoxirribose e os nucleotídeos adenina, citosina, guanina e timina.

No RNA, o açúcar é a ribose e os nucleotídeos são adenina, citosina, guanina e uracila (a uracila entra no lugar da timina).

	DNA	RNA
Definição	O DNA, ou ADN em português, é um composto orgânico cujas moléculas contêm as instruções genéticas que coordenam o desenvolvimento e funcionamento de todos os seres vivos e de alguns vírus. Os genes do DNA são expressos através das proteínas que seus nucleotídeos produzem com a ajuda do RNA	RNA é um ácido nucleico responsável pela síntese de proteínas da célula. As várias formas de RNA sintetizam essas proteínas de acordo com as informações contidas no DNA
Significado	Ácido desoxirribonucleico	Ácido ribonucleico
Função	Armazenar informação genética, controlar atividade celular e produzir RNA	Sintetizar proteínas e transferir informação do DNA até o local de síntese de proteínas na célula
Estrutura	Duas cadeias helicoidais. Suas cadeias são longas e possuem milhares de nucleótidos	Uma cadeia. Possui cadeia curta com centenas de nucleótidos
Tipo de açúcar (pentose)	Açúcar desoxirribose	Açúcar ribose
Bases nitrogenadas	As bases são citosina, guanina, adenina e timina	As bases são citosina, guanina, adenina e uracila
Estabilidade química	Muito estável	Pouco estável
Origem	Replicação	Transcrição
Resistência	Mais resistente à hidrólise	Menos resistente à hidrólise
Forma	Apresenta uma forma básica	Pode ser mensageiro, transportador ou ribossômico
Localização	O DNA é encontrado no núcleo de uma célula. Existe também o DNA mitocondrial, que se encontra na mitocôndria	Varia de acordo com o tipo de RNA, podendo ser encontrado no núcleo de uma célula, no citoplasma e no ribossomo
Replicação	O DNA é auto-replicante	O RNA é sintetizado a partir do DNA

Replicação e transcrição do DNA

A divisão celular é essencial para que as células se multipliquem e os organismos cresçam. A replicação do DNA deve ocorrer para transmitir fielmente o material genético para as células descendentes.  

Para que o processo de replicação aconteça, o DNA desenrola-se parcialmente, dessa forma,  é iniciada a síntese de uma nova fita, a partir da fita de DNA já existente. Esse processo é considerado semi conservativo, afinal o novo DNA formado apresenta uma fita do DNA original, mas também uma nova.

Passando ao processo de transcrição, o DNA é usado para a formação de uma molécula de RNA. Nessa ação, o DNA abre-se em um ponto, e uma das fitas é usada como molde para a síntese de RNA. À medida que o RNA é transcrito, o DNA vai se fechado novamente.

https://youtu.be/TNKWgcFPHqw

Transcrição do DNA para RNA

Agora vamos entender melhor como ocorre a transcrição do DNA para RNA.

Reconhecimento da fita molde de DNA

Primeiramente, o DNA e as polimerases do RNA (enzimas catalisadoras da reação) estão livres na célula e podem se encontrar ao acaso, porém a transcrição só tem início quando a enzima encontra e liga-se a fita molde de DNA. Quando isso acontece, a dupla-hélice é desenrolada e as fitas são separadas.

Início da transcrição

Em seguida, a polimerase ligada à fita inicia o processo de transcrição, adicionando os primeiro nove nucleotídeos da seqüência de RNA. Essa fase é chamada de fase de iniciação.

Elongação

Logo após a produção de aproximadamente nove nucleotídeos, a polimerase do RNA passa a se deslocar pela molécula de DNA, desenrolando sua hélice e produzindo uma molécula de RNA, cada vez mais alongada. O DNA já transcrito volta a ser enrolado, quase que imediatamente, recompondo a sua dupla-hélice. Esse processo é chamado de fase de elongação.

Término

Quando a polimerase do RNA encontra a seqüência de terminalização, o RNA para de ser transcrito. A partir desse momento, nenhuma outra base nitrogenada é incorporada ao RNA. A seqüência de DNA que contém os genes sinalizadores do término é chamada de região terminalizadora.

https://youtu.be/gG7uCskUOrA

Exercícios

1 – (PUC-SP) – […] De outro lado, o galardão de química ficou com os inventores de ferramentas para estudar proteínas, os verdadeiros atores do drama molecular da vida.

É verdade que a Fundação Nobel ainda fala no DNA como o diretor da cena a comandar a ação das proteínas, mas talvez não seja pretensioso supor que foi um lapso, e que o sinal emitido por essas premiações aponta o verdadeiro futuro das pesquisas biológicas e médicas muito além do genoma e de seu sequenciamento (uma simples soletração). (…)

* LEITE, Marcelo. De volta ao sequenciamento. Folha de S. Paulo- 20 out. 2002.

O autor refere-se às proteínas como “atores do drama molecular” e ao DNA como “diretor de cena”. Essa referência deve-se ao fato de:

a) não ocorrer uma correlação funcional entre DNA e proteínas no meio celular.

b) o DNA controlar a produção de proteínas e também atuar como catalisador de reações químicas celulares.

c) o material genético ser constituído por proteínas.

d) as proteínas não terem controle sobre o metabolismo celular.

e) o DNA controlar a produção de proteínas e estas controlarem a atividade celular.

2 – (UFSM) – Numere a segunda coluna de acordo com a primeira.

Coluna 1

1 – DNA

2 – RNA

Coluna 2

( ) Dupla hélice

( ) Ribose

( ) Fita única ou simples

( ) Desoxirribose

( ) Bases nitrogenadas: adenina, guanina, citosina, timina

( ) Bases nitrogenadas: adenina, guanina, citosina, uracila

A sequência correta é:

a) 1 – 2 – 1 – 2 – 2 – 1

b) 2 – 1 – 1 – 2 – 2 – 2

c) 1 – 2 – 2 – 1 – 1 – 2

d) 2 – 1 – 2 – 1 – 1 – 2

e) 1 – 1 – 2 – 2 – 2 – 1

3 – (FEP-PA) – O DNA e o RNA são constituídos de muitas unidades, os nucleotídeos. Cada nucleotídeo é constituído por um grupo fosfato, uma pentose e uma base nitrogenada. A diferença entre DNA e RNA está:

a) na pentose e nas bases nitrogenadas.

b) no fosfato e nas bases nitrogenadas.

c) na pentose e no fosfato.

d) na pentose, nas bases nitrogenadas e no fosfato.

e) apenas nas bases nitrogenadas.

4 – (PUC-SP) – Os itens abaixo referem-se à estrutura, composição e função dos ácidos nucleicos.

• Estrutura: I) Dupla hélice; II) Cadeia simples.

• Composição: 1) Presença de uracila; 2) Presença de timina.

• Função: a) síntese de proteínas; b) transcrição gênica.

São características do ácido ribonucleico:

a) II – 2 – b

b) I – 1 – a

c) I – 2 – b

d) II – 1 – a

e) II – 1 – b