DNA, CROMOSSOMOS E GENE:
BLOCO DE HERANÇA GENÉTICA
O DNA contém o esquema de como os organismos vivos são construídos. O DNA é feito de dois longos fios torcidos que contêm informações genéticas complementares (como uma imagem e seu negativo). Um gene é um segmento de DNA que é passado de pais para filhos e confere uma característica à descendência. Os genes são organizados e embalados em unidades chamadas "cromossomos".
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O QUE É O DNA?
Nós todos sabemos que humanos só são à luz a humanos, os elefantes pequenos elefantes, girafas a girafas, cães a cachorros e assim por diante para todo tipo de criatura viva. Mas por que isso é assim? A resposta está em uma molécula chamada ácido desoxirribonucléico (DNA), que contém as instruções biológicas que tornam cada espécie única. O DNA, juntamente com as instruções nele contidas, é passado de organismos adultos para seus descendentes durante a reprodução.
ONDE O DNA É ENCONTRADO?
O DNA é encontrado dentro de uma área especial da célula chamada núcleo. Como a célula é muito pequena e os organismos têm muitas moléculas de DNA por célula, cada molécula de DNA deve ser bem compactada. Esta forma empacotada do DNA é chamada de cromossomo.
Durante a replicação do DNA, o DNA se desenrola para que possa ser copiado. Em outras ocasiões no ciclo celular, o DNA também se desenrola para que suas instruções possam ser usadas para produzir proteínas e outros processos biológicos. Mas durante a divisão celular, o DNA está em sua forma compacta de cromossomo para permitir a transferência para novas células. Pesquisadores referem-se ao DNA encontrado no núcleo da célula como DNA nuclear. O conjunto completo de DNA nuclear de um organismo é chamado de genoma. Além do DNA localizado no núcleo, os seres humanos e outros organismos complexos também possuem uma pequena quantidade de DNA nas estruturas celulares conhecidas como mitocôndrias. As mitocôndrias geram a energia que a célula precisa para funcionar adequadamente.
Na reprodução sexuada, os organismos herdam metade de seu DNA nuclear do genitor masculino e metade do genitor feminino. No entanto, os organismos herdam todo o seu DNA mitocondrial do genitor feminino. Isso ocorre porque apenas as células-ovo, e não os espermatozóides, mantêm suas mitocôndrias durante a fertilização.
A informação no DNA é armazenada como um código composto de quatro bases químicas: adenina (A), guanina (G), citosina (C) e timina (T). O DNA humano consiste em cerca de 3 bilhões de bases, e mais de 99% dessas bases são as mesmas em todas as pessoas. A ordem, ou sequência, dessas bases determina as informações disponíveis para construir e manter um organismo, semelhante à maneira como as letras do alfabeto aparecem em uma determinada ordem para formar palavras e sentenças.
DO QUE É FEITO O DNA?
O DNA é feito de blocos químicos chamados nucleotídeos. Esses blocos de construção são compostos de três partes: um grupo fosfato, um grupo de açúcar e um dos quatro tipos de bases nitrogenadas. Para formar uma cadeia de DNA, nucleotídeos são ligados em cadeias, com os grupos de fosfato e açúcar alternando.
Os quatro tipos de bases nitrogenadas encontradas nos nucleotídeos são: adenina (A), timina (T), guanina (G) e citosina (C). A ordem, ou sequência, dessas bases determina quais instruções biológicas estão contidas em uma fita de DNA. Por exemplo, a seqüência ATCGTT pode instruir para olhos azuis, enquanto ATCGCT pode instruir para marrom. O livro de instruções completo do DNA, ou genoma, para um humano contém cerca de 3 bilhões de bases e cerca de 20.000 genes em 23 pares de cromossomos.
Fonte: Genetics Home Reference
O QUE O DNA FAZ?
DNA contém as instruções necessárias para um organismo se desenvolver, sobreviver e se reproduzir. Para realizar essas funções, seqüências de DNA devem ser convertidas em mensagens que podem ser usadas para produzir proteínas, que são as moléculas complexas que fazem a maior parte do trabalho em nossos corpos.
Cada seqüência de DNA que contém instruções para fazer uma proteína é conhecida como um gene. O tamanho de um gene pode variar muito, variando de cerca de 1.000 bases a 1 milhão de bases em humanos. Os genes são apenas 1% da sequência de DNA. Sequências de DNA fora deste 1 por cento estão envolvidas na regulação de quando, como e quanto de uma proteína é produzida.
O QUE SÃO OS CROMOSSOMOS?
Um cromossomo é um pacote organizado de DNA e protreínas histonas, encontrado no núcleo da célula. Organismos diferentes têm diferentes números de cromossomos.
O termo cromossomo vem das palavras gregas para cor (croma) e corpo (soma). Os cientistas deram esse nome aos cromossomos porque eles são estruturas celulares, ou corpos, que são fortemente coradas por alguns corantes coloridos usados em pesquisas.
Cada cromossomo tem um ponto de constrição chamado centrômero, que divide o cromossomo em duas seções, ou "braços". O braço curto do cromossomo é rotulado como "braço p". O braço longo do cromossomo é rotulado como "braço q". A localização do centrômero em cada cromossomo dá ao cromossomo sua forma característica e pode ser usada para ajudar a descrever a localização de genes específicos.
Os cromossomos não são visíveis no núcleo da célula - nem mesmo sob um microscópio - quando a célula não está se dividindo.
Fonte: Genetics Home Reference
Os cromossomos vêm em pares correspondentes, um par de cada pai. Os humanos, por exemplo, têm um total de 46 cromossomos, 23 da mãe e outros 23 do pai. Com dois conjuntos de cromossomos, as crianças herdam duas cópias de cada gene, uma de cada pai - 22 pares de cromossomos numerados, chamados autossomos , e um par de cromossomos sexuais, X e Y.
Na imagem ao lado, chamada cariótipo, mostra os cromossomos de um humano, alinhados em pares. Os únicos dois cromossomos que nem sempre vêm em pares são os cromossomos sexuais, X e Y. Em humanos, as meninas têm dois cromossomos X correspondentes. Meninos, no entanto, têm um cromossomo Y e apenas um cromossomo X. Ao olhar para os cromossomos sexuais na imagem abaixo, podemos dizer que a pessoa a quem este cariótipo pertence é do sexo masculino.
Fonte: Arizona State University/Ask a Biologic
O QUE OS CROMOSSOMOS FAZEM?
Para que um organismo cresça e funcione adequadamente, as células devem se dividir constantemente para produzir novas células para substituir células velhas e gastas. Durante a divisão celular, é essencial que o DNA permaneça intacto e uniformemente distribuído entre as células. Os cromossomos são uma parte fundamental do processo que garante que o DNA seja copiado e distribuído com precisão na grande maioria das divisões celulares. Ainda assim, erros ocorrem em raras ocasiões.
Alterações no número ou estrutura dos cromossomos em novas células podem levar a sérios problemas. Por exemplo, em humanos, um tipo de leucemia e alguns outros tipos de câncer são causados por cromossomos defeituosos compostos por pedaços de cromossomos quebrados.
É também crucial que as células reprodutivas, como óvulos e espermatozoides, contenham o número correto de cromossomos e que esses cromossomos tenham a estrutura correta. Se não, a descendência resultante pode não se desenvolver adequadamente. Por exemplo, pessoas com síndrome de Down têm três cópias do cromossomo 21, em vez das duas cópias encontradas em outras pessoas.
o que é um gene?
Um gene é a unidade física e funcional básica da hereditariedade. Genes, que são compostos de DNA, agem como instruções para fazer moléculas chamadas proteínas. Em humanos, os genes variam em tamanho de algumas centenas de bases de DNA para mais de 2 milhões de bases. O Projeto Genoma Humano estimou que os humanos têm entre 20.000 e 25.000 genes.
Cada pessoa tem duas cópias de cada gene, uma herdada de cada pai. A maioria dos genes é a mesma em todas as pessoas, mas um pequeno número de genes (menos de 1% do total) é ligeiramente diferente entre as pessoas. Os alelos são formas do mesmo gene com pequenas diferenças na sua seqüência de bases de DNA. Essas pequenas diferenças contribuem para as características físicas únicas de cada pessoa.
