O código genético está contido no DNA (ácido desoxirribonucléico). O DNA é a molécula que contém a informação genética dos organismos vivos, está dentro de cada uma das células e sempre, desde uma bactéria até o organismo mais complexo, a estrutura química do DNA é a mesma.
Algumas características da vida, que podem ser observadas em todos os organismos vivos, como a capacidade de se reproduzir, levantam uma série de questões interessantes: como um ser vivo pode “passar” suas características para seus descendentes? Como uma única célula, como um zigoto, se desenvolve em um organismo adulto completo? Essas observações, que já haviam sido registradas por naturalistas na antiguidade, sugerem que existe algum tipo de informação nos seres vivos, capaz de orientar as atividades e o desenvolvimento das células e com capacidade de se transmitir. Séculos depois, a partir do século XIX e principalmente no século XX, com o desenvolvimento e progresso da Genética, essas questões foram respondidas.
A informação genética é um dos conceitos mais interessantes e essenciais da biologia moderna. Funciona como um código, como uma receita para fazer um ser vivo daquela espécie, e cada espécie tem um código diferente, transmitido de geração em geração sem sofrer muitas alterações. Este código contém as características físicas do organismo (desde sua forma até os tipos de moléculas em seu corpo), as instruções para todas as atividades vitais e o plano de desenvolvimento de uma única célula (o produto do zigoto da fertilização) para o adulto organismo. Cada instrução nesse código é um gene (pl. genes).
Em organismos unicelulares, uma única célula precisa de todas as informações, então o código está completo. Já nas células multicelulares, cada célula, tecido ou órgão que se especializa em uma função, possui a parte da informação necessária para sua função. Embora o código esteja fisicamente completo em todas as células do organismo, nas diferentes células especializadas, a parte do código que não fornece informações úteis “desliga-se” (em biologia, o termo correto é “silêncios”). Esse código silenciado não vai funcionar novamente por toda a vida da célula, a menos que haja um sinal para que ele seja ativado e as mesmas partes sejam silenciadas em seus descendentes, e assim por diante. Por esta razão, embora todas as células de um organismo multicelular tenham o código completo, ele não é funcionalmente completo em todas as células, mas possui partes silenciadas. Por exemplo, o zigoto contém o plano de desenvolvimento, e todos os genes que possuem as instruções de desenvolvimento estão ativos, então o zigoto executa esse plano e se desenvolve em um organismo completo: uma pessoa, por exemplo. Uma célula da pele, de um músculo ou de um neurônio tem um plano de desenvolvimento, pois tem o código completo, mas esse plano é inútil, pois a função dessas células não é dar origem a outro organismo e sim cumprir funções específicas, portanto, sob condições normais, esse plano é silenciado por toda a vida em cada célula do nosso corpo.
Ao contrário do código silenciado, a parte do código que está ativa dizemos que é expressa. Os padrões de expressão, ou seja, qual parte do código é expressa ou silenciada a cada momento e em que células, tecidos ou órgãos também estão contidos no código. Se esses padrões de expressão forem interrompidos, isso pode levar a distúrbios graves, como o câncer.
O DNA é uma molécula linear, como se fosse uma cadeia, formada por uma sucessão de elos: os nucleotídeos. Em condições normais, duas fitas de DNA se unem para formar a dupla hélice característica do DNA. A estrutura de dupla hélice do DNA é a forma mais estável de DNA, permitindo que a informação genética permaneça intacta ao longo do tempo e seja passada de célula para célula durante a divisão celular sem grandes alterações.
Voltemos aos elos da cadeia do DNA: cada nucleotídeo contém uma base nitrogenada diferente entre 4 possíveis: adenina, guanina, citocina ou timina (A, G, C, T). A informação genética é a sequência específica dessas quatro letras. Assim, um gene é apenas uma longa sequência de bases de DNA. Se a sequência mudar, por qualquer motivo, e outra base for introduzida em vez de uma base, a informação muda e diz-se que ocorreu uma mutação. Cada uma das bases possui uma base complementar, ou seja, uma base que pode se ligar fortemente a ela; todas as outras uniões são muito fracas ou impossíveis. As bases complementares são o que mantém as fitas juntas, então cada fita tem sua sequência e a fita que segue a anterior, que a une, tem uma sequência complementar. Esse mecanismo impede que qualquer base vá a qualquer lugar: ela só pode ir onde a fita complementar tiver a base correspondente.
Uma das propriedades do DNA é que ele é capaz de se replicar, ou seja, de se copiar. Durante a divisão celular, uma cópia idêntica de todo o código genético tem que ser transmitida para as células filhas e isso só é possível se o DNA, além de poder se replicar, o fizer sem erros. Imagine uma fotocopiadora, que depois de 10 cópias começa a borrar as letras, e depois de 20 o texto fica tão borrado que fica difícil de ler. Isso não pode acontecer com o DNA, depois de milhares de gerações celulares ele deve permanecer o mesmo. O processo de replicação do DNA é complicado, por isso não vamos nos debruçar sobre ele neste artigo introdutório. O importante é que você saiba que o DNA é copiado e cada cópia é idêntica à anterior.
Durante a replicação, ocorre um processo chamado ‘revisão’, no qual, independentemente da redundância, as bases são corrigidas caso uma esteja localizada contra uma base que não seja seu complemento. Esse mecanismo reduz muito a ocorrência de mutações, mas mesmo assim elas ocorrem e são a base sobre a qual atua a evolução por seleção natural. As mutações são tão importantes para a vida quanto o DNA sem erros. Esse delicado equilíbrio dentro de cada célula existe há centenas de milhões de anos e é responsável pelo fato de que a vida conseguiu evoluir e se adaptar às mudanças até hoje.
Artigo de: David Alercia. Licenciado em Biologia pela Universidade Nacional de Córdoba, especializado em gestão ambiental, trabalha com turismo científico.
Referencia autoral (APA): Alercia, D.. (Janeiro 2023). Conceito de DNA. Editora Conceitos. Em https://conceitos.com/dna/. São Paulo, Brasil.
