Cadeia polinucleotídica

Uma cadeia polinucleotídica é um polímero de vários nucleótidos. Certos ácidos nucleicos o ARNm (ou mRNA) e o ADN (ou DNA) são constituídos por longas cadeias nucleotídicas

As cadeias polinucleotídicas são formadas por nucleótidos

Os ácidos nucleicos, como o DNA (ácido desoxirribonucleico) e o RNA (ácido ribonucleico), são formados por cadeias nucleotídicas e, estas, por nucleótidos.

Os nucleótidos são os blocos de construção dos ácidos nucleicos. Assim, à semelhança das proteínas que são polímeros de aminoácidos ou dos hidratos de carbono complexos que são polímeros de açúcares simples, as cadeias polinucleotídicas que constituem os ácidos nucleicos são polímeros de nucleótidos.

E o que são nucleótidos? São moléculas constituídas por três componentes (ver Figura 1), a saber:

a) uma pentose (um açúcar de cinco átomos de carbonos) que no caso do DNA é desoxirribose e no caso do RNA é uma ribose;

b) um grupo fosfato (PO₄);

c) e uma base azotada.

Em relação as bases azotadas que constituem os nucleótidos, existem dois tipos:

a) as purinas que são moléculas de anel duplo e incluem a adenina (A) e a guanina (G).

b) as pirimidinas que são moléculas menores com um único anel e incluem a citosina (C), a timina (T) e o uracilo (U).

As cadeias polinucleotídicas formam-se com ligações fosfodiésteres

Para formar as cadeias polinucleotídicas, os nucleótidos têm de se ligar uns aos outros.

Essa ligação é feita entre o grupo fosfato de um nucleótido ao grupo hidroxílico (-OH, carbono nº 3, ver Figura 1) da pentose de outro nucleótido. A ligação liberta uma molécula de água e se designa por ligação fosfodiéster (ver Figura 2). O resultado é um polímero de comprimento indefinido.

Assim, a cadeia polinucleotídica não é mais do que uma sequência de pentoses unidas por ligações fosfodiéster com uma base azotada projetada de cada pentose.

A cadeia polinucleotídica apresenta uma direção: 5′ – 3′ (cinco linha para três linha). Na figura 1, observa-se que o grupo fosfato esta ligado ao quinto átomo de carbono da pentose de cada nucleótido. O grupo fosfato liga-se ao terceiro átomo de carbono da pentose do nucleótido anterior. Assim, a cadeia polinucleotídica cresce no sentido 5′ – 3′ e apresenta uma extremidade 5′ e uma outra 3′ (ver Figura 2).

Figura 1 – Estrutura química de um nucleótido. São visíveis três componentes: o açúcar de 5 carbonos (pentose), a base azotada e o grupo fosfato. Os átomos de carbono da pentose encontram-se numerados de 1 a 5. Adaptado de Raver & Johnson, 2002.

Tipos de cadeias polinucleotídicas

Existem dois tipos principais de cadeias polinucleotídicas que são o DNA e o RNA. Existem vários tipos de RNA mas é sobretudo o RNA mensageiro que forma um grande polímero.

O DNA e o RNA se distinguem pelo menos em três aspetos:

a) a pentose (açúcar de 5 átomos de carbono) que compõem os nucleótidos do DNA é a desoxirribose enquanto no RNA é a ribose;

b) a base azotada timina aparece apenas no DNA e o uracilo apenas no RNA;

c) o DNA aparece na forma de cadeia dupla formando uma hélice, já o RNA aparece como cadeia simples.

Adicionalmente, o DNA surge normalmente dentro do núcleo da célula, enquanto o RNA aparece em vários locais da célula. O DNA armazena a informação genética enquanto o RNA intermedeia essa informação.

Na extremidade 3′ do RNA mensageiro das células eucariotas é possível encontrar uma “cauda poli-A” que é uma cadeia polinucleotídica composta apenas por resíduos de nucleótidos cuja base azotada é a adenina.

Figura 2 – Estrutura molecular de uma cadeia polinucleotídica. A cadeia cresce no sentido 5′ para 3′. Adaptado de Raver & Johnson, 2002.

References:

• Raver, P. H., & Johnson, G. B. (2002). Biology (6th ed.). Boston: Mcgraw-Hill.
• Solomon, E.P., Berg, L.R., Martin, D.W. (2008). Biology (8^th ed.). Belmont: Thomson Brooks/Cole.