Síntese de Proteínas

Na nossa aula sobre ácidos nucleicos, dissemos que estas moléculas são responsáveis por coordenar toda a atividade celular, que, em geral é regulada por ação de enzimas e outras proteínas. Devemos imaginar então que existe uma íntima relação entre a atividade de ácidos nucleicos e a síntese de proteínas.

A atividade dos ácidos nucleicos, que controla a atividade celular, pode se resumir ao controle de quais proteínas serão sintetizadas, quando elas serão sintetizadas e qual q quantidade, de modo que a comunicação celular, a catálise de reações químicas intra- e extracelulares, entre outras atividades sejam dependentes do material genético e mediadas por proteínas.

O caminho que leva à formação de proteínas é dividido didaticanebte en duas etapas distintas, uma nuclear e outra citoplasmática: a transcrição e a tradução.

TRANSCRIÇÃO

O material genético humano, codificado por sequências de bases nitrogenadas de nucleotídeos nas moléculas de DNA, fica contido no interior de um compartimento celular especial, o núcleo, e fica restrito a esse compartimento na maior parte da vida da célula, portanto, para que a síntese de uma proteína ocorra a partir da informação contida em uma molécula de DNA, precisamos que uma outra molécula, capaz de atravessar a carioteca e migrar para o citoplasma, crie uma cópia da informação armazenada. Esta molécula será o RNA mensageiro (RNA-m ou mRNA) e sua síntese é o que chamamos de transcrição.

O início da transcrição se dá em regiões da molécula de DNA que chamamos de região promotora. Estas regiões indicam o local onde uma enzima chamada de RNA polimerasedeve se acoplar, em geral, próximo ao início do gene que será transcrito.

Após se ligar à região promotora, a RNA polimerase reconhece o nucleotídeo posicionado na fita de DNA à qual ela esta associada e pareia com ele um nucleotídeo de RNA correspondente, feito isso, ela progride para o próximo nucleotídeo e vai sintetizando uma fita de RNA complementar à de DNA à qual ela se associou. É interessante notarmos que, neste curto período de tempo, temos uma dupla fita híbrida de RNA e DNA.

Ao final da transcrição realizada pela RNA polimerase, a fita de mRNA se desprende da fita de DNA e migra para o citoplasma com uma sequência de nucleotídeos complementar  à do gene transcrito e, lá, dá início ao processo de tradução.

TRADUÇÃO

No compartimento citoplasmático, a fita de mRNA se associa aos ribossomos. Os ribossomos são organelas divididas em duas subunidades, uma maior e outra menor. Cada uma dessas subunidades ficará de um lado da fita de mRNA.

Feita esta associoação, o ribossomo reconhece os nucleotídeos do mRNA em grupos de 3, formando o que chamamos de códon. Esta sequência de 3 nucleotídeos será fundamental porque é ela que codifica qual aminoácido deve ser adicionado ao peptídeo (proteína) que está sendo sintetizado.

Ao reconhecer o códon presente no mRNA, o ribossomo recruta um outro tipo de molécula de RNA, que se encontra ligado a um certo aminoácido. Este tipo de RNA é chamado deRNA transportador (RNA-t ou tRNA). O tRNA possui uma região que contém o que chamamos de anti-códon, uma sequência de 3 nucleotídeos complementar ao códon encontrado no mRNA e, portanto, equivalente ao códon de DNA. O ribossomo associa progressivamente os tRNA aos códons de mRNA, e promove a ligação entre os aminoácidos trazidos para o seu interior. Desse modo ele promove a formação da estrutura primária da nossa proteína.

MODIFICAÇÕES PÓS-TRADUCIONAIS

Após a tradução, a proteína em estrutura primária pode sofrer diversas outros tipos de alteração. Ela pode ser quebrada em peptídeos menores pela ação de enzima ou ser dobrada em estruturas secundária e terciária, por exemplo. Todas estas alterações recebem o nome de modificações pós-traducionais.

REDUNDÂNCIA DO CÓDIGO GENÉTICO

Se formos analisar a tradução dos códons em aminoácidos, vamos verificar que existem 64 códons possíveis enquanto existem apenas 20 tipos diferentes de aminoácidos. Daí, podemos concluir que existem aminoácidos que podem ser codificados por mais de um tipo de códon, por exemplo, o ácido aspártico pode ser codificado pelos códons GAC ou GAU. Por isso, dizemos que o código genético é redundante, ou degenerado.