Dupla Hélice de DNA - DNA Double Helix

Visualização 3D interativa da estrutura de dupla hélice de DNA, emparelhamento de bases, ligações de hidrogênio e desnaturação térmica

Estrutura de Dupla Hélice 3D

Esqueleto açúcar-fosfato, pares de bases, ligações de hidrogênio, sulcos maior/menor

Diâmetro da Hélice: 2.0 nm
Passo da Hélice: 3.4 nm/turn
Pares de Bases: 20
Conteúdo GC: 50%
Temperatura de Fusão T_m: 85.0°C

Legenda

Esqueleto Açúcar-Fosfato
Adenina (A)
Timina (T)
Guanina (G)
Citosina (C)
2 ligações H (A-T)
3 ligações H (G-C)

Curva de Fusão do DNA

Fração de DNA de fita simples vs Temperatura

Temperatura Atual: 25.0°C
Fração Desnaturada: 0.0%

Sequência de DNA

Direção 5' a 3', mostrando pares de bases

Fita 5' → 3':
Fita 3' ← 5':

Parâmetros de DNA

Estrutura

Temperatura e Desnaturação

Opções de Exibição

Sequências de DNA

Fórmulas da Estrutura do DNA

Emparelhamento de Bases: A-T (2 H-bonds), G-C (3 H-bonds)
Temperatura de Fusão: T_m = 69.3 + 0.41×(%GC) - 650/length
Dimensões da Hélice: Diameter: 2.0 nm, Pitch: 3.4 nm/turn
Direção da Fita: Antiparallel: 5'→3' opposite 3'←5'

O que é Dupla Hélice de DNA?

A dupla hélice de DNA é a estrutura molecular do ácido desoxirribonucleico (DNA), consistindo de duas fitas complementares enroladas uma ao redor da outra em espiral. Cada fita é composta de um esqueleto açúcar-fosfato com bases nitrogenadas (adenina, timina, guanina, citosina) anexadas. As duas fitas são mantidas juntas por ligações de hidrogênio entre pares de bases complementares: A emparelha com T (2 ligações de hidrogênio), e G emparelha com C (3 ligações de hidrogênio).

Estrutura da Dupla Hélice

A dupla hélice de DNA tem um diâmetro de 2.0 nm e completa uma volta completa a cada 3.4 nm ao longo do seu eixo, contendo aproximadamente 10 pares de bases por volta. Os esqueletos açúcar-fosfato formam a moldura externa, enquanto as bases nitrogenadas empilham no interior, perpendiculares ao eixo da hélice. Este arranjo cria dois sulcos: o sulco maior (largo) e o sulco menor (estreito), que são importantes para ligação de proteínas. As duas fitas correm em direções opostas (antiparalelas): uma fita corre 5'→3', enquanto a fita complementar corre 3'→5'.

Emparelhamento de Bases e Ligações de Hidrogênio

O emparelhamento complementar de bases é fundamental para a estrutura e função do DNA. A adenina (A) sempre emparelha com timina (T) através de duas ligações de hidrogênio, enquanto guanina (G) emparelha com citosina (C) através de três ligações de hidrogênio. Este emparelhamento específico ensures replicação e transcrição precisa do DNA. O par G-C, com três ligações de hidrogênio, é mais termicamente estável que A-T, fazendo sequências de DNA ricas em GC terem temperaturas de fusão mais altas.

Desnaturação e Fusão do DNA

Quando o DNA é aquecido, as ligações de hidrogênio entre pares de bases quebram, causando a separação da dupla hélice em fitas simples. Este processo é chamado desnaturação ou fusão. A temperatura de fusão (T_m) é a temperatura na qual metade do DNA está desnaturado. T_m depende do comprimento do DNA e conteúdo GC: DNA mais longo e maior conteúdo GC resultam em T_m mais alto porque mais ligações de hidrogênio precisam ser quebradas. O processo é reversível; quando resfriado, fitas complementares podem reanillar para reformar a dupla hélice.

Replicação do DNA

A replicação do DNA é semiconservativa: quando a dupla hélice desenrola, cada fita parental serve como modelo para sintetizar uma nova fita complementar. Isso produz duas moléculas de DNA filhas, cada uma contendo uma fita original (parental) e uma fita recém sintetizada. A natureza antiparalela das fitas de DNA é crucial para replicação, com a fita leading sintetizada continuamente e a fita lagging sintetizada descontinuamente como fragmentos de Okazaki.

Aplicações