Pares de bases

Cada degrau da escada do DNA sobe 0.34 nm, e dez degraus completam uma volta de 3.4 nm.

Uma escada torcida

O NHGRI compara o DNA a uma escada torcida em espiral. As duas laterais são cadeias de açúcar e fosfato alternados, e cada degrau é formado por duas bases ligadas entre si. As bases não se pareiam ao acaso. A adenina sempre se liga à timina, e a guanina sempre se liga à citosina. Assim, se uma fita contém ATGC, a fita à sua frente deve conter TACG. Conhecer um lado basta para escrever o outro.

Por que esses pares? As bases têm dois formatos. Adenina e guanina são purinas, com dois anéis unidos. Citosina e timina são pirimidinas, com um único anel. Cada degrau contém uma purina e uma pirimidina. Assim, todos têm o mesmo comprimento e a hélice mantém a mesma largura em toda a extensão. As duas bases são unidas por ligações de hidrogênio, atrações fracas que são fáceis de romper individualmente, mas fortes em conjunto. A e T compartilham duas ligações de hidrogênio; G e C compartilham três. Ative Nomes das partes no modelo e toque em um degrau para ver as ligações.

As medidas da hélice

O livro Biology da OpenStax fornece as dimensões usadas no modelo. A hélice tem 2 nm de largura. Cada par de bases fica 0.34 nm acima do anterior, e uma volta completa tem 3.4 nm de altura. Portanto, há 3.4 ÷ 0.34 = 10 pares de bases por volta. Um nanômetro é um milionésimo de milímetro. Os 27 pares de bases do modelo têm 27 × 0.34 = 9.18 nm de comprimento, um pouco menos de três voltas.

As duas fitas também seguem em sentidos opostos. Na química, os átomos de carbono do açúcar são numerados. Uma extremidade da fita termina no carbono 5′ e a outra, no carbono 3′. De um lado ao outro da escada, a extremidade 5′ de uma fita fica ao lado da extremidade 3′ da outra. Esse arranjo é chamado antiparalelo. Como as estruturas laterais não ficam exatamente uma de frente para a outra, a torção deixa um sulco maior e um sulco menor ao redor da hélice. As proteínas usam esses locais para se ligar e ler as bases.

O pareamento permite copiar o DNA

Quando uma célula se prepara para se dividir, a hélice se abre ao meio e forma duas fitas simples. Cada fita serve de molde. Um A é acrescentado onde há um T, um C onde há um G, e assim por diante, até cada base ter um par novamente. O resultado são duas duplas hélices, ambas cópias exatas da original. Em cada cópia, uma fita é antiga e a outra foi construída agora. Por isso, a replicação é chamada semiconservativa. No modelo, as fitas antigas são bege e as novas são azuis, para você poder acompanhá-las.