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Síntese proteica (Resumo de Biologia)

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Resumo do trabalho

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Síntese proteica

   O DNA, além de produzir cópias de si mesmo, regula a atividade das células através do controlo da produção das proteínas.

   As proteínas resultam da ligação linear de aminoácidos por ligações peptídicas, evoluindo depois para uma forma tridimensional funcional. As proteínas diferem entre si, quer pelo número de aminoácidos ligados quer pela sequência por que esses aminoácidos estão ligados. Existem, aproximadamente 20 aminoácidos diferentes nos organismos vivos, que são responsáveis pela grande diversidade de proteínas existentes, que se reflete na diversidade biológica.

   A porção de DNA que contém a informação para a síntese de uma dada proteína designa-se por gene. Esta informação corresponde à sequência de nucleótidos dessa porção da dupla hélice e determina a sequência e o número de aminoácidos numa proteína.

   Na célula procariótica, o nucleoide é constituído unicamente por uma molécula de DNA de forma circular não ligada a proteínas.

   Na célula eucariótica, dentro do núcleo existem cromossomas constituídos por moléculas de DNA de forma linear ligadas a proteínas.

   A totalidade dos genes necessários para o desenvolvimento e a formação de um organismo completo constitui o genoma. Nos eucariontes, o DNA está ligado a proteínas, constituindo estruturas filamentosas, os cromossomas, localizadas no núcleo das células.

   Cada ser vivo possui as suas próprias moléculas de DNA contendo os genes que codificam as suas proteínas específicas, que o distingue de todos os outros seres vivos. Cada sequência de três bases (tripleto) da molécula de DNA que contém informação para um aminoácido da proteína em formação designa-se por codogene. Decifrar estas sequências é conhecer as mensagens escritas nos genes. A síntese proteica ocorre no interior das células em duas fases: transcrição e tradução.

Transcrição

Ocorre no interior do núcleo das células e consiste na síntese de uma molécula de mRNA a partir da leitura da informação contida numa molécula de DNA.

1º) O complexo enzimático, a RNA-polimerase, abre a dupla hélice, destruindo as pontes de hidrogénio que ligam as bases complementares das 2 cadeias de DNA.

2º) Este complexo enzimático inicia a síntese de uma molécula de mRNA, de acordo com a complementaridade das bases azotadas.

3º) Quando termina a leitura, a molécula de mRNA separa-se da cadeia do DNA, reconstituindo-se a dupla hélice desta molécula.

Nem todas as sequências da molécula de DNA codificam aminoácidos. Ao mRNA transcrito, RNA pré-mensageiro, são retiradas porções que não codificam aminoácidos (intrões), ficando a molécula mais curta e apenas constituída por sequências que codificam os aminoácidos das proteínas (exões) – processamento ou maturação (células eucarióticas).

Nesta molécula de mRNA formada, cada sequência de 3 nucleótidos, codão, corresponde à informação necessária para codificar um aminoácido. Esta correspondência constitui o código genético cujas características se encontram abaixo:

• Cada aminoácido é codificado por um tripleto designado codão;
• O tripleto AUG tem duas funções: codificar o aminoácido metionina; constitui o código de iniciação para a síntese proteica;
• Quando surgem os codões de finalização (UAA, UGA, UAG) termina a síntese do péptido;
• O terceiro nucleótido de cada codão é menos específico que os 2 primeiros;
• É redundante, ou seja, existe mais do que um codão para codificar um aminoácido;
• Não é ambíguo, ou seja, um codão só pode codificar um aminoácido, logo um determinado codão não codifica aminoácidos diferentes;
• É universal, isto é, um determinado codão tem o mesmo significado para a maioria dos organismos.

Tradução

A tradução ocorre no citoplasma e consiste na leitura da mensagem do mRNA proveniente do núcleo através dos poros do invólucro nuclear.

   Nesta etapa da síntese proteica intervêm:

• O mRNA;
• Os ribossomas;
• O tRNA (RNA de transferência);
• Enzimas (responsáveis pelo controlo das reações de síntese);
• O ATP, que fornece a energia necessária ao processo;

   O tRNA possui uma sequência de 3 nucleótidos - anticodão - que, ligando-se ao codão complementar, permite a adição do aminoácido específico que transporta à cadeia polipeptídica em formação.

O processo de tradução tem 3 etapas:

1º) Iniciação

• A subunidade menor do ribossoma liga-se à extremidade 5' do mRNA e desliza ao longo do mRNA até encontrar o codão de iniciação (AUG);
• O tRNA que transporta aminoácido metionina liga-se, por complementaridade, ao codão de iniciação;
• A subunidade maior liga-se à subunidade menor do ribossoma.

2º) Alongamento

• Um segundo tRNA transporta um aminoácido específico ligando-se ao codão;
• Estabelece-se uma ligação peptídica entre o aminoácido recém-chegado e a metionina;
• O ribossoma avança 3 bases ao longo do mRNA no sentido 5'-3';
• O processo repete-se ao longo do mRNA;
• Os tRNA que se tinham ligado inicialmente vão se desprendendo sucessivamente.

3º) Finalização

• O ribossoma encontra um codão de finalização. Como a estes codões não corresponde a nenhum tRNA o alongamento termina;
• O último tRNA abandona o ribossoma;
• As subunidades do ribossoma separaram-se podendo ser recicladas;
• O péptido é libertado.

   No final da tradução resulta uma sequência de aminoácidos que, em regra, por transformações anteriormente sofridas em diferentes organitos celulares – retículo endoplasmático rugoso (RER) e complexo de Golgi –, se torna numa proteína funcional capaz de desempenhar as suas funções, conferindo à célula que a produziu uma dada característica – alterações pós-traducionais.

Características da síntese de proteínas

• Processo complexo (devido à intervenção de vários agentes);
• Processo anabólico (exige consumo de energia - ATP);
• Processo muito amplificado – conduz à produção de múltiplas cópias da mesma sequência de aminoácidos, através dos seguintes fenómenos:
  • A mesma sequência de DNA, que contém o gene que está a ser transcrito para mRNA, pode ser lida repetidamente pela RNA-polimerase, resultando várias moléculas de mRNA iguais;
  • A mesma molécula de mRNA pode ser lida por vários ribossomas ao longo do seu comprimento, resultando a síntese de multiplas cadeias polipeptídicas idênticas. (Vários ribossomas ligados a uma molécula de mRNA podem ser visualizados ao microscópio eletrónico, formando os polirribossomas);
• Processo económico: no final do processo, o mRNA é hidrolisado e os nucleótidos reciclados.

Mutações genéticas

• O material genético sofre, ocasionalmente, alterações espontâneas ou provocadas por fatores mutagénicos (radiações e produtos químicos);
• Estas alterações são mais frequentes em momentos fundamentais da vida das células, tal como a replicação semiconservativa do DNA;
• Tais anomalias devem-se a trocas de nucleótidos, à sua adição ou à sua subtração e têm como resultado uma modificação na informação do gene para a síntese de uma dada proteína – mutações génicas;
• As mutações génicas podem originar, durante a síntese proteica, proteínas anómalas que conduzem ao aparecimento de novas características nos indivíduos que as possuem;
• As novas características podem ser prejudiciais aos mutantes (doenças genéticas que podem levar à morte) ou conferir vantagem ao indivíduo, ajudando-o a sobreviver no seu meio ambiente.
• Estas alterações do material genético permitiram a evolução dos organismos e conduziram a uma grande diversidade de formas de vida.

297 Visualizações 02/06/2019

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