Síntese Proteica: Tradução do DNA

Biologia

14/05/2015

Antes de começarmos a estudar o processo de síntese de proteínas, é necessário entendermos como funciona o código genético e quais os tipos de RNA que participam da síntese.


Código Genético

O DNA presente no núcleo da célula controla toda a síntese proteica. Esse controle é feito através do RNA que o DNA fabrica durante a transcrição e envia para o citoplasma.

DNA, RNA e proteínas são moléculas grandes, constituídas por várias pequenas unidades. Nos três casos, a sequência dessas unidades são de extrema importância.

A sequência de bases do DNA condiciona a sequência do RNA, que por sua vez condiciona a sequência de aminoácidos que irão formar a proteína.

A correspondência entre o DNA e RNA ocorre base por base, respeitando a sequência complementar dos nucleotídeos. Por exemplo, quando há adenina no DNA entra uracila no RNA; quando há timina no DNA, entra adenina no RNA, e assim por diante.

Já a correspondência entre o RNA e a proteína ocorre de modo diferente. Cada três bases de RNA (trincas) codificam um aminoácido específico que irá constituir a proteína.

Por exemplo, a sequência de três uracilas (UUU) no RNA corresponde à entrada da fenilalanina (aminoácido) na proteína; a sequência de citosina, guanina e uracila (CGU) no RNA condiciona a entrada da glicina (aminoácido).

Damos o nome de código genético à correspondência entre trincas de bases do DNA, trincas do RNA e aminoácidos.

Cada trinca de DNA ou RNA é denominada códon. O código genético possui 64 trincas ou códons possíveis, correspondentes a 20 aminoácidos. Por esse motivo dizemos que mais de um códon pode corresponder ao mesmo aminoácido.


Tipos de RNA que participam da Síntese Proteica

Três tipos de RNA participam do processo de síntese proteica. São eles: RNA mensageiro (RNAm), RNA transportador ou de transferência (RNAt) e o RNA ribossômico (RNAr).


RNAm

É o RNA enviado ao citoplasma após a transcrição. Carrega a “mensagem” genética do DNA e orienta a síntese proteica. Sua sequência de códons condiciona a sequência de aminoácidos que vão constituir a proteína.


RNAt

É uma molécula pequena, com aproximadamente 80 nucleotídeos. Ás vezes pode se apresentar torcida sobre si mesma. Ele captura os aminoácidos dissolvidos no citoplasma, carregando-os para os ribossomos. O RNAt possui, em uma certa região, uma sequência de três bases livres, chamadas anticódons, que condiciona sua especificidade em relação ao aminoácido que irá transportar, ou seja, códon e anticódon devem ser complementares. Por exemplo, o RNAt com anticódon CAA transporta a valina (códon GUU).


RNAr

Trata-se do RNA de fita mais comprida. Seu papel é estrutural, servindo como matéria-prima para a construção dos ribossomos. Cada ribossomo é constituído de duas subunidades de tamanhos e densidades distintos, porém ambas formadas de proteínas associadas com o RNAr.


Íntrons

Íntrons são regiões não-codificantes do RNAm,


Éxons

Éxons são regiões codificantes do RNAm.


Eles estão relacionados a uma etapa muito importante do processo de síntese proteica dos eucariontes, denominada “splicing” (significa “ato de cortar” em português). Nesse processo os íntrons são recortados e eliminados.

Os íntrons eliminados são segmentos não codificantes, ou seja, não levam nenhuma mensagem para a produção de proteínas. Depois que eles são eliminados, os segmentos resultantes (os éxons) unem-se entre si, formando a molécula de RNA mensageiro funcional.

Esse processo é importante, pois somente após ter passado por ele é que o RNA mensageiro se torna ativo na codificação da mensagem que levará à produção de uma proteína específica.

Uma grande vantagem da ocorrência desses processos em seres eucariontes está no fato de que torna possível a produção de diferentes fitas de RNAm que, ao serem traduzidas, produzem diferentes proteínas a partir de um mesmo segmento de DNA.


Tradução

Para entendermos esse processo, vamos usar como exemplo a síntese de um peptídeo contendo apenas sete aminoácidos, que se dará a partir da leitura de um RNAm contendo sete códons (21 bases). A leitura (tradução) será efetuada por um ribossomo que se deslocará ao longo do RNAm.

Um RNAm, processado no núcleo (transcrição), contendo sete códons (21 bases), dirige-se ao citoplasma.

Já no citoplasma, um ribossomo se liga ao RNAm na extremidade correspondente ao início da leitura. Dois RNAt, carregando os seus respectivos aminoácidos (metionina e alanina), prendem-se ao ribossomo. O anticódon de cada RNAt liga-se ao seu códon correspondente no RNAm. Uma ligação peptídica une a metionina à alanina.


Ligação peptídica é a ligação entre dois aminoácidos

O ribossomo se desloca ao longo do RNAm, movendo-se da esquerda para a direita. O RNAt que carregava a metionina se desliga do ribossomo. O terceiro RNAt, transportando o aminoácido leucina, une o seu anticódon ao códon correspondente do RNAm. Uma ligação peptídica é feita entre a leucina e a alanina.

O ribossomo novamente se desloca. O RNAt que carregava a alanina se desliga do ribossomo. O quarto RNAt, transportando o aminoácido ácido glutâmico, encaixa-se no ribossomo. Ocorre a união do anticódon desse RNAt com o códon correspondente do RNAm. Uma ligação peptídica une o ácido glutâmico à leucina.

O ribossomo se desloca novamente. O quinto RNAt, carregando o aminoácido glicina, se encaixa no ribossomo. Ocorre a ligação peptídica da glicina com o ácido glutâmico.

Continua o deslocamento do ribossomo ao longo do RNAm. O sexto RNAt, carregando o aminoácido serina, se encaixa no ribossomo. Uma ligação peptídica une a serina à glicina.

Ocorre o fim do deslocamento do ribossomo. O último transportador, carregando o aminoácido triptofano, encaixa-se no ribossomo. Ocorre a ligação peptídica do triptofano com a serina. O RNAt que carrega o triptofano se separa do ribossomo. O mesmo ocorre com o transportador que portava a serina.

Fim da tradução, as duas subunidades dos ribossomos se separam e o peptídeo contendo sete aminoácidos fica livre no citoplasma. Outro ribossomo pode se ligar ao RNAm, reiniciando o processo, que resultará em um novo peptídio.