Ácido desoxirribonucleico (DNA)
Estruturas biológicas
As moléculas de DNA que ocorrem naturalmente podem ser circulares ou lineares. Os genomas das bactérias unicelulares e archaea (os procariotas), assim como os genomas das mitocôndrias e cloroplastos (certas estruturas funcionais dentro da célula), são moléculas circulares. Além disso, algumas bactérias e arquebactérias têm moléculas de DNA circulares menores chamadas plasmídeos que tipicamente contêm apenas alguns genes. Muitos plasmídios são facilmente transmitidos de uma célula para outra. Para uma bactéria típica, o genoma que codifica todos os genes do organismo é uma única molécula circular contígua que contém meio milhão a cinco milhões de pares de bases. Os genomas da maioria dos eucariotas e alguns procariotas contêm moléculas lineares de DNA chamadas cromossomas. O DNA humano, por exemplo, consiste em 23 pares de cromossomos lineares contendo três bilhões de pares de bases.
Em todas as células, o DNA não existe livre em solução, mas sim como um complexo revestido de proteína chamado cromatina. Em procariotas, a camada solta de proteínas no DNA ajuda a proteger a carga negativa da espinha dorsal do fosfodiéster. A cromatina também contém proteínas que controlam a expressão gênica e determinam as formas características dos cromossomos. Na eucariotas, uma secção de ADN entre 140 e 200 pares de bases de ventos longos em torno de um conjunto discreto de oito proteínas com carga positiva chamado histone, formando uma estrutura esférica chamada nucleosoma. Os histones adicionais são envoltos por secções sucessivas de ADN, formando uma série de nucleossomas como missangas num fio. A transcrição e replicação do DNA é mais complicada nos eucariotas porque os complexos nucleossómicos têm de ser pelo menos parcialmente desmontados para que os processos prossigam eficazmente.
Encyclopædia Britannica, Inc.
Os vírus mais prokaryote contêm genomas lineares que tipicamente são muito mais curtos e contêm apenas os genes necessários para a propagação viral. Os vírus bacterianos chamados bacteriófagos (ou fagos) podem conter tanto formas lineares como circulares de DNA. Por exemplo, o genoma da bacteriófago λ (lambda), que infecta a bactéria Escherichia coli, contém 48.502 pares de bases e pode existir como uma molécula linear embalada numa capa proteica. O DNA do fago λ também pode existir de forma circular (como descrito na seção Recombinação específica do local) que é capaz de se integrar ao genoma circular da célula bacteriana hospedeira. Os genomas circular e linear são encontrados entre os vírus eucarióticos, mas eles usam mais comumente o RNA como material genético.