O que significam as terminações 3’ ou 5’ do material genético?
Passo 1
O enunciado pergunta o que significam as terminações
e
no material genético, ou seja, nos ácidos nucleicos (DNA e RNA). Para responder, vamos recorrer à estrutura química de um nucleotídeo: uma base nitrogenada ligada a uma pentose (açúcar de cinco carbonos) e a um grupo fosfato. Precisamos entender como os carbonos da pentose são numerados e onde se ligam os grupos fosfato e hidroxila.
Passo 2
Cada pentose (desoxirribose no DNA, ribose no RNA) tem cinco átomos de carbono numerados de 1′ a 5′. O carbono
liga-se à base nitrogenada, o carbono
liga-se ao grupo fosfato, e o carbono
carrega um grupo hidroxila
. A numeração é assim determinada para padronizar as ligações que formam a espinha dorsal do ácido nucleico.
Passo 3
Num filamento de DNA ou RNA, os nucleotídeos são unidos por ligações fosfodiéster entre o grupo fosfato do carbono
de um nucleotídeo e o grupo hidroxila do carbono
do nucleotídeo seguinte. Isso gera uma cadeia com duas extremidades quimicamente distintas:
– A extremidade tem um grupo fosfato livre no carbono
.
– A extremidade tem um grupo hidroxila livre no carbono
.
– A extremidade
– A extremidade
Passo 4
Essa diferenciação de extremidades confere direcionalidade ao filamento de ácido nucleico: a síntese de DNA e RNA pelas polimerases ocorre sempre no sentido
, adicionando novos nucleotídeos na extremidade
. Também influencia leitura de genes, organização cromossômica e mecanismos de reparo.
Resposta
As terminações
e
referem-se ao número do átomo de carbono da pentose onde há, respectivamente, grupo hidroxila livre (
) ou grupo fosfato livre (
), definindo a direção e as extremidades químicas do filamento de DNA ou RNA.