O que significam as terminações 3’ ou 5’ do material genético?

Passo 1

O enunciado pergunta o que significam as terminações 3' e 5' 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 1' liga-se à base nitrogenada, o carbono 5' liga-se ao grupo fosfato, e o carbono 3' carrega um grupo hidroxila -OH. 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 5' de um nucleotídeo e o grupo hidroxila do carbono 3' do nucleotídeo seguinte. Isso gera uma cadeia com duas extremidades quimicamente distintas:
– A extremidade 5' tem um grupo fosfato livre no carbono 5'.
– A extremidade 3' tem um grupo hidroxila livre no carbono 3'.

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 5'to3', adicionando novos nucleotídeos na extremidade 3'. Também influencia leitura de genes, organização cromossômica e mecanismos de reparo.

Resposta

As terminações 3' e 5' referem-se ao número do átomo de carbono da pentose onde há, respectivamente, grupo hidroxila livre ( 3') ou grupo fosfato livre ( 5'), definindo a direção e as extremidades químicas do filamento de DNA ou RNA.

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