Iniciação da Tradução em Procarionte

Biologia

10/09/2012

Em procariotos, o primeiro passo da iniciação ocorre com o reconhecimento do códon de início, que em E. coli pode ser representado tanto por AUG, como por GUG e UUG. Dentre eles, o mais representativo é o AUG, sendo que os outros dois são denominados códons alternativos. Observa-se que a escolha de um ou outro códon varia com o gene em questão; contudo, seqüências que contenham códons de início diferentes possuem taxas de tradução diferenciadas.
       
Antes de iniciar a tradução, as subunidades ribossômicas encontram-se separadas. Para iniciar a síntese, a subunidade menor 30S se liga primeiramente ao RNAm. Esta ligação é estimulada pelo fator protéico de iniciação IF3 e IF1. O fator IF1 se liga somente ao complexo inicial, sendo que a sua localização impede a ligação da subunidade maior.
       
Um detalhe interessante é como esta subunidade reconhece o códon de início correto. Apesar de a maioria dos genes terem como códon de início o AUG, que codifica uma metionina, a seqüência do RNAm possui outros representantes desta mesma trinca, inclusive em locais a jusante do códon de início. Então, como se dá esse reconhecimento do correto códon?

A questão do reconhecimento do verdadeiro códon de início foi respondida após estudos realizados por John Shine e Lynn Dalgarno. Estes pesquisadores notaram que o verdadeiro códon de início era precedido por uma seqüência de aproximadamente oito nucleotídeos, sendo complementar à porção 3´ final do RNAr 16S da subunidade menor do ribossomo. Em uma homenagem a estes pesquisadores, esta seqüência foi denominada de Shine-Dalgarno. Este passo é fundamental para a síntese correta de uma determinada proteína. O reconhecimento do códon de início permite que a tradução ocorra na fase de leitura correta que especifica a seqüência de aminoácidos da proteína.
       
O início da tradução é dependente da disponibilidade de RNAt carregados com seu respectivo aminoácido. A ligação do aminoácido ao RNAt é dependente da ação específica de enzimas denominadas aminoacil-sintetase. Assim que o aminoácido se liga ao RNAt, este complexo passa a ser denominado aminoacil-RNAt. Posteriormente, esta estrutura pode reconhecer o códon correspondente ao aminoácido que o RNAt carrega. Este procedimento se dá por uma seqüência presente no RNAt que é complementar ao códon, o anticódon.
       
Ao códon de início é adicionado o primeiro aminoácido. Contudo, este é uma metionina transformada, a N-formilmetionina. Este aminoácido se liga ao códon de início auxiliado por outro fator protéico, o IF-2. Posteriormente, a subunidade maior se liga a esta estrutura, formando então o ribossomo completo.  O interessante é que este aminoácido inicial se liga inicialmente ao sítio P, e não ao A como ocorre com os aminoácidos seguintes que serão incorporados à cadeia protéica nascente. Os fatores IF-3 e IF-2 são liberados durante o estágio de formação da estrutura ribossomal.
       
(A) subunidade 30S se liga ao RNAm com o auxílio dos fatores IF1 e IF3; (B) IF2 se liga ao RNAt ligado à N-formilmetionina e controla a sua entrada no ribossomo; (C) os fatores de iniciação são liberados e a subunidade maior se liga ao complexo inicial, formando o ribossomo completo.