Complexidade do DNA, obra do acaso? Ou foi criado?

Todos os dias, em um ser humano adulto, cerca de 50 a 70 bilhões de células morrem. Eles podem estar danificados, estressados ou simplesmente velhos – isso é normal, na verdade é chamado de morte celular programada.

Para compensar essa perda, neste momento, dentro do seu corpo, bilhões de células estão se dividindo, criando novas células.

E a divisão celular, também chamada mitose, requer um exército de minúsculas máquinas moleculares. O DNA é um bom lugar para começar - a molécula de dupla hélice da qual sempre falamos.

Esta é uma representação cientificamente precisa do DNA. Se você desenrolar as duas fitas, verá que cada uma tem uma estrutura de açúcar fosfato conectada à sequência de pares de bases de ácidos nucléicos, conhecida pelas letras A, T, G e C.

Agora os fios correm em direções opostas, o que é importante quando você vai copiar o DNA. Copiar o DNA é um dos primeiros passos na divisão celular. Aqui as duas cadeias de DNA estão sendo desenroladas e separadas pela minúscula máquina molecular azul chamada helicase.
Ele literalmente gira tão rápido quanto um motor a jato! A fita de DNA à direita tem sua fita complementar montada continuamente, mas a outra fita é mais complicada porque corre na direção oposta.
Portanto, ele deve ser enrolado com seu fio complementar montado ao contrário, seção por seção. No final deste processo você tem duas moléculas de DNA idênticas, cada uma com alguns centímetros de comprimento, mas apenas alguns nanômetros de largura.

Para evitar que o DNA se torne uma confusão, ele é enrolado em proteínas chamadas histonas, formando um nucleossomo.
Esses nucleossomos são agrupados em uma fibra conhecida como cromatina, que é ainda enrolada e enrolada para formar um cromossomo, uma das maiores estruturas moleculares do corpo.
Na verdade, você pode ver os cromossomos ao microscópio nas células em divisão - só então eles assumem sua forma característica.

O processo de divisão da célula leva cerca de uma hora nos mamíferos. Esta filmagem é de um lapso de tempo. Você pode ver como os cromossomos se alinham no equador da célula. Quando tudo está certo, elas são separadas em duas novas células-filhas, cada uma contendo uma cópia idêntica de DNA.
Por mais simples que pareça, esse processo é incrivelmente complicado e requer máquinas moleculares ainda mais fascinantes para realizá-lo. Vejamos um único cromossomo. Um cromossomo consiste em duas cromátides em forma de salsicha – contendo cópias idênticas de DNA feitas anteriormente. Cada cromátide está ligada a fibras de microtúbulos, que as guiam e ajudam a alinhá-las na posição correta. Os microtúbulos estão conectados à cromátide no cinetocoro, aqui de cor vermelha.
O cinetocoro consiste em centenas de proteínas que trabalham juntas para atingir múltiplos objetivos – é um dos mecanismos moleculares mais sofisticados dentro do seu corpo. O cinetocoro é fundamental para o sucesso da separação das cromátides. Ele cria uma conexão dinâmica entre o cromossomo e os microtúbulos. Por uma razão que ninguém ainda conseguiu descobrir, os microtúbulos estão constantemente a ser construídos numa extremidade e desconstruídos na outra.
Enquanto o cromossomo ainda está se preparando, o cinetocoro envia um sinal químico de parada para o resto da célula, mostrado aqui pelas moléculas vermelhas, basicamente dizendo que este cromossomo ainda não está pronto para se dividir.
O cinetocoro também detecta mecanicamente a tensão. Quando a tensão estiver correta e a posição e a fixação estiverem corretas, todas as proteínas estarão prontas, mostradas aqui ficando verdes.
Neste ponto o sistema de transmissão do sinal de parada não está desligado. Em vez disso, é literalmente transportado do cinetocoro pelos microtúbulos por um motor dineína. Isto é realmente o que parece. Tem “pernas” longas para poder evitar obstáculos e passar por cima das cinesinas, motores moleculares que caminham na outra direção.