Molécula de DNA pode conter partes artificiais

A molécula de DNA (sigla, em inglês, para Ácido Desoxirribonucléico) é um composto orgânico que contém as informações necessárias para a coordenação, o desenvolvimento e o funcionamento de seres vivos. Essa molécula tem como principal função armazenar informações para a construção das proteínas e do RNA. O DNA participa de dois processos essenciais para o funcionamento das células e do organismo em geral, que são a transcrição, síntese do RNAm (RNA mensageiro), e a tradução, síntese de proteínas a partir do RNAm. Os genes são segmentos de DNA que carregam a informação genética.  

Quimicamente, o DNA é um polímero longo, composto por unidades menores, chamadas nucleotídeos. Estas unidades são formadas por um açúcar de cinco carbonos (pentose) – no caso do DNA, é a desoxirribose –, por uma base nitrogenada e por um grupo fosfato. As quatro bases nitrogenadas presentes no DNA são divididas em púricas (adenina e guanina) e pirimídicas ou pirimidinas (citosina e timina). Além destas, existe uma quinta base, a uracila (uma pirimidina), presente no RNA, que substitui a timina. A molécula se apresenta como uma dupla hélice enrolada, mantendo-se estabilizada por pontes de hidrogênio. Isso ocorre por um processo chamado emparelhamento de bases, no qual a adenina se emparelha com a timina (A=T) e a citosina, com a guanina (C=G). 

O DNA pode ser encontrado no núcleo das células e na mitocôndria (organela citoplasmática responsável pela geração de energia nas células). Há pouco tempo, acreditava-se que o DNA mitocondrial era passado para os filhos exclusivamente pela mãe, entretanto, já foi relatado que ocasionalmente pode ser herdado do pai.

Em uma pesquisa desenvolvida na Graduate School of Pharmaceutical Sciences, da Universidade de Toyama, Japão, cientistas japoneses conseguiram construir a primeira molécula de DNA com C-nucleosídeos artificiais estáveis e quatro tipos de bases, também artificiais (iG*, iC*, A*, C*). Os pesquisadores desenvolveram um DNA de dupla hélice, utilizando as bases iG*/iC* e um DNA artificial complementar com orientação antiparalela. A outra conformação do DNA artificial (com giro para a esquerda) é composta apenas pelas bases artificiais A* e T* e por estrutura tríplice. A obtenção de um híbrido das duas moléculas ocorre de forma espontânea e em uma seqüência seletiva, o que dá estabilidade térmica e termodinâmica, semelhante à do DNA natural, mesmo havendo diferenças na geometria e nas ligações tipo hidrogênio entre as duas fitas, ao DNA artificial. Os nucleosídeos são os nucleotídeos sem o grupo fosfato. 

A pesquisa tem como objetivo aumentar a capacidade de armazenamento de informações e promover o avanço da terapia gênica. Além disso, será possível o desenvolvimento de nanoestruturas a partir desse tipo de tecnologia de síntese de DNA artificial. Os resultados da pesquisa, liderada pelo pesquisador japonês, Masahiko Inouye, foram publicados no Journal of the American Chemical Society.

10/07/2008
Arlei Maturano - Equipe Biotec AHG