Ácido ribonucleico
O ácido ribonucleico, ou RNA, é um ácido nucleico como o DNA, mas com diferenças importantes em sua estrutura e função. Enquanto o DNA é usado para armazenar informações genéticas, o RNA é funcionalmente muito mais versátil. O RNA armazena e transfere informações e também participa de algumas funções enzimáticas fundamentais em complexos com proteínas. Na verdade, o RNA pode ser muito mais antigo que o DNA, que talvez represente uma especialização mais restrita.
Aqui, vamos aprender os fatos mais importantes sobre a química do RNA.
Ribonucleotídeos
As unidades monoméricas do RNA são ribonucleotídeos, formados por um açúcar ribose, um grupo fosfato e uma de quatro nucleobases. O grupo fosfato está ligado ao átomo de carbono 5' da ribose, enquanto a base correspondente está ligada ao carbono 1'. Compostos que consistem apenas em um açúcar ribose e uma nucleobase são chamados nucleosídeos.
Nucleobases
As quatro bases padrão do RNA podem ser divididas em dois tipos: purinas e pirimidinas. Citosina (C) e uracila (U) são pirimidinas com sua estrutura típica de anel único, contendo dois átomos de nitrogênio. Nesta representação, a ligação com a ribose se forma no nitrogênio inferior.
As bases purinas adenina (A) e guanina (G) consistem cada uma em dois anéis contendo nitrogênio. Nesta representação, o nitrogênio inferior esquerdo de cada purina é ligado à ribose.
Trifosfatos de nucleosídeos
Embora os nucleotídeos sejam as unidades monoméricas do RNA, sua polimerização ocorre a partir de precursores correspondentes, os trifosfatos de nucleosídeos. Essas moléculas, especialmente o trifosfato de adenosina (ATP), também têm papéis muito importantes na transferência de energia e na sinalização celular.
Polimerização do RNA
A polimerização do RNA, ou seja, a conexão de ribonucleotídeos, ocorre entre o grupo hidroxila 3' (OH) da ribose de uma extremidade de RNA existente ou de um ribonucleotídeo isolado e o grupo fosfato ligado ao carbono 5' de um trifosfato de nucleosídeo que chega. Durante a formação da ligação, dois grupos fosfato são liberados como difosfato (PPᵢ), o que ao mesmo tempo fornece energia para a própria reação.
Estrutura do RNA
A fita de RNA resultante é conectada continuamente por seu esqueleto açúcar-fosfato, enquanto as nucleobases se projetam para o lado da fita, que tem uma estrutura geral helicoidal. Uma extremidade do RNA termina com um grupo fosfato ligado ao carbono 5' do açúcar ribose. Por isso, ela é chamada de extremidade 5' do RNA. A extremidade oposta termina com um 3' OH livre e, portanto, é chamada de extremidade 3'. Nucleotídeos adicionais só podem ser acrescentados à extremidade 3' de um RNA.
Pareamento de bases de RNA
O RNA geralmente é fita simples, ao contrário do DNA, o que significa que duas fitas de RNA normalmente não se pareiam ao longo de todo o seu comprimento. No entanto, fitas de RNA comumente se dobram sobre si mesmas por pareamento de bases específicas que formam ligações de hidrogênio. Apenas dois pareamentos de bases diferentes podem ocorrer: A-U e G-C. A e U formam duas ligações de hidrogênio, enquanto G e C formam três, tornando este último pareamento um pouco mais estável.
Dobramento de RNA
Dessa forma, moléculas de RNA podem formar estruturas secundárias bem definidas que são cruciais para sua função. Um exemplo importante são os RNAs transportadores (tRNAs). A estrutura bidimensional dobrada dos tRNAs tem a forma típica de folha de trevo, com três alças específicas e uma quarta alça variável de bases não pareadas, enquanto as hastes ou braços são regiões pareadas por bases e localmente de fita dupla. A estrutura tridimensional real, mostrada à direita, é mais complicada, pois há dobramento adicional dos diferentes braços.
