Síntese Proteica
A síntese proteica é o mecanismo de produção de proteínas determinado pelo DNA, que acontece em duas fases chamadas transcrição e tradução.
O processo acontece no citoplasma das células e envolve ainda RNA, ribossomos, enzimas específicas e aminoácidos que auxiliarão na sequência da proteína a ser formada.
Etapas da expressão gênica ou genética.
Em resumo, o DNA é "transcrito" pelo RNA mensageiro (RNAm) e depois a informação é "traduzida" pelos ribossomos (compostos RNA ribossômico e moléculas de proteínas) e pelo RNA transportador (RNAt), que transporta os aminoácidos, cuja sequência determinará a proteína a ser formada.
Expressão Gênica
As etapas do processo de síntese das proteínas é regulado pelos genes. Expressão gênica é o nome do processo pelo qual a informação contida nos genes (a sequência do DNA) gera produtos gênicos, que são as moléculas de RNA (na etapa de transcrição gênica) e as proteínas (na etapa de tradução gênica).
Transcrição Gênica
Nessa primeira fase a molécula de DNA se abre, e os códigos presentes no gene são transcritos para a molécula de RNA. A enzima polimerase do RNA se liga a uma das extremidades do gene, separando as fitas de DNA e os ribonucleotídeos livres se emparelham com a fita de DNA que serve de molde.
A sequência das bases nitrogenadas do RNA seguem exatamente a sequência de bases do DNA, segundo a seguinte regra:
- U com A (Uracila-RNA e Adenina-DNA),
- A com T (Adenina-RNA e Timina-DNA),
- C com G (Citosina-RNA e Guanina-DNA) e
- G com C (Guanina-RNA e Citosina-DNA).
O que determina o início e o fim do gene que será transcrito são sequências específicas de nucleotídeos, o início é a região promotora do gene e o fim é a região terminal. A polimerase do RNA se encaixa na região promotora do gene e vai até a região terminal.
Tradução Gênica
A cadeia polipeptídica é formada pela união de aminoácidos segundo a sequência de nucleotídeos do RNAm. Essa sequência do RNAm, denominada códon, é determinada pela sequência de bases da fita do DNA que serviu de molde. Desse modo, a síntese de proteínas é a tradução da informação contida no gene, por isso se chama tradução gênica.
Código Genético: Códons e Aminoácidos
Existe uma correspondência entre a sequência de bases nitrogenadas, que compõem o códon do RNAm, e os aminoácidos a ele associados que se denomina código genético. A combinação de trincas de bases formam 64 códons diferentes aos quais correspondem 20 tipos de aminoácidos que comporão as proteínas.
Veja na figura a seguir o círculo do código genético, que deve ser lido do meio para fora, assim por exemplo: o códon AAA está associado ao aminoácido lisina (Lys), GGU é glicina (Gly) e UUC é fenilalanina (Phe).
Círculo do Código Genético. O códon AUG, associado ao aminoácido Metionina é de iniciação e os códons UAA, UAG e UGA sem aminoácidos associados, são de parada.
Diz-se do código genético que é "degenerado" porque muitos dos aminoácidos podem ser codificados pelo mesmo códon, como a serina (Ser) associada aos códons UCU, UCC, UCA e UCG. Há no entanto o aminoácido Metionina associado a apenas um códon AUG, que sinaliza o início da tradução, e 3 códons de parada (UAA, UAG e UGA) não associados a nenhum aminoácido, que sinalizam o fim da síntese proteica.
Saiba mais sobre o Código Genético.
Formação da Cadeia Polipeptídica
Representação esquemática da associação entre o ribossomo, o RNAt e o RNAm, para a formação da proteína.
A síntese da proteína começa com a associação entre um RNAt, um ribossomo e um RNAm. Cada RNAt transporta um aminoácido cuja sequência de bases, chamada anticódon, corresponde ao códon do RNAm.
O RNAt trazendo uma metionina, orientado pelo ribossomo, se liga ao RNAm onde se encontra o códon (AUG) correspondente dando início ao processo. Em seguida se desliga e outro RNAt se liga trazendo outro aminoácido.
Essa operação é repetida várias vezes formando a cadeia polipeptídica, cuja sequência de aminoácidos é determinada pelo RNAm. Quando enfim o ribossomo chega a região do RNAm onde há um códon de parada, é determinado o fim do processo.
Quem participa da Síntese?
Comparação entre uma moléculas de DNA (fita dupla) e uma de RNA (fita simples).
DNA
Os genes são partes específicas da molécula de DNA, que possuem códigos que serão transcritos para o RNA. Cada gene determina a produção de uma molécula específica de RNA.
Nem toda molécula de DNA contém genes,há algumas que não tem as informações para a transcrição gênica, são DNA não-codificante, e sua função não é bem conhecida.
RNA
As moléculas de RNA são produzidas a partir de um molde de DNA. O DNA é uma fita dupla, sendo que apenas uma delas é usada para a transcrição do RNA.
No processo de transcrição participa a enzima polimerase do RNA. São produzidos 3 tipos diferentes, cada qual com função específica: RNAm - RNA mensageiro, RNAt - RNA transportador e RNAr - RNA ribossômico.
Ribossomos
Os ribossomos são estruturas presentes nas células eucarióticas e procarióticas, cuja função é sintetizar proteínas. Não são organelas pois não possuem membranas, são espécies de grânulos, cuja estrutura é composta da molécula de RNA ribossômico dobrado, associado a proteínas.
São formados por 2 subunidades e se localizam no citoplasma, livres ou associados ao retículo endoplasmático rugoso.
Confira as diferenças entre DNA e RNA.
Exercícios
1. (MACK) Os códons UGC, UAU, GCC e AGC codificam, respectivamente, os aminoácidos cisteína, tirosina, alanina e serina; o códon UAG é terminal, ou seja, indica a interrupção da tradução. Um fragmento de DNA, que codifica a sequência serina – cisteína – tirosina – alanina, sofreu a perda da 9a base nitrogenada. Assinale a alternativa que descreve o que acontecerá com a sequência de aminoácidos.
a) O aminoácido tirosina será substituído por outro aminoácido.
b) O aminoácido tirosina não será traduzido, resultando numa molécula com 3 aminoácidos.
c) A sequência não será traduzida, pois essa molécula de DNA alterada não é capaz de comandar esse processo.
d) A tradução será interrompida no 2o aminoácido.
e) A sequência não sofrerá prejuízo, pois qualquer modificação na fita de DNA é imediatamente corrigida.
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