TRADUÇÃO

TRADUÇÃO

Depois de terminada a transcrição do DNA, o RNAm (mensageiro) sai do núcleo para o citoplasma, levando a seqüência de nucleotídeos que permitirá a formação das proteínas. Para que isso ocorra é necessário a tradução da seqüência de nucleotídeos do RNAm em seqüência de aminoácidos. Os aminoácidos são transferidos ligados a trincas de RNAt (transportador), as quais denominaremos de anticódon (UAA, UCG, AUA, ...), complementares às trincas de RNAm. As trincas do RNAm (AUU, AGC, UAU, ...) chamaremos de códons.

Os RNA transportadores, através da ligação de uma de suas extremidades a um códon (uma trinca de nucleotídeo na molécula de RNAm), permitem o alinhamento dos aminoácidos de acordo com a seqüência de nucleotídeos do RNAm. Cada RNAt (anticódon) é responsável pelo transporte de um dos vinte aminoácidos utilizados na síntese de proteínas. Cada um dos aminoácidos tem pelo menos um tipo de RNAt a ele designado, e outros têm vários RNAt.
Para que os aminoácidos sejam incorporados a uma cadeia de proteína, antes eles são ligados, através de seu terminal carboxila à extremidade 3' da molécula de RNAt, pela ação de uma classe de enzimas conhecida como de ativação de aminoácido ou aminoacil-RNAt-sintetase. Cada enzima é altamente específica para um aminoácido e para seu RNAt correspondente, existindo enzima de ativação para os vinte diferentes aminoácidos. Assim, as aminoacil-RNAt-sintetases têm de possuir dois sítios de ligação muito específicos, um para o substrato aminoácido e outro para o RNAt correspondente e, também existe, um terceiro sítio para ligar ATP. As aminoacil-RNAt-sintetases são tão específicas na discriminação entre os aminoácidos que existe menos de uma chance em 10 mil que ocorra um erro, sob condições intracelulares. O aminoácido é ligado ao RNAt através de um anticódon correto (seqüência de três nucleotídeos que é complementar aos três nucleotídeos do códon que especifica o aminoácido na molécula de RNAm), gerando uma molécula de aminoacil-RNAt. Através do pareamento códon-anticódon, o aminoácido é inserido em uma cadeia crescente de proteína, de acordo com o que está determinado na seqüência de nucleotídeo do RNAm.

Com uma extremidade ligada a um aminoácido e a outra pareada a um códon, o RNAt converte a seqüência de nucleotídeos na seqüência de aminoácidos. Apenas a molécula de RNAt, e não os aminoácidos a ela ligados, determina onde o aminoácido é adicionado durante a síntese de proteína.

O CÓDIGO GENÉTICO

O código é altamente degenerado, pois três aminoácidos, Arg, Leu e Ser podem ser especificados por 6 códons cada e os outros são especificados por 4 ou 2 códons. Somente metionina e triptofano são especificados por um único códon e, devido a isto, são os aminoácidos menos abundantes nas proteínas. São três os códons de terminação. Códons que especificam o mesmo aminoácido são denominados sinônimos.

Agrupando os 4 tipos de nucleotídeos de 3 em 3 nucleotídeos, temos 64 seqüências de aminoácidos. Somente 61 códons podem especificar 20 aminoácidos diferentes, pois 3 destes 64 códons, não codificam aminoácidos, mas especificam a terminação da cadeia polipeptídica, são os códons de terminação (STOP).

 

Agrupando os 4 tipos de nucleotídeos de 3 em 3 nucleotídeos, temos 64 seqüências de aminoácidos. Somente 61 códons podem especificar 20 aminoácidos diferentes, pois 3 destes 64 códons, não codificam aminoácidos, mas especificam a terminação da cadeia polipeptídica, são os códons de terminação (STOP).

O PAPEL DOS RIBOSSOMOS

Para assegurar que a síntese de proteínas ocorra de forma precisa, é necessário um complexo aparato catalítico. Os ribossomos são as estruturas responsáveis para que a extremidade crescente de uma cadeia polipeptídica seja mantida em sincronia com a molécula de RNAt, e que cada códon do RNAm se encaixe precisamente com o anticódon de uma molécula de RNAt.
Durante a fase de iniciação da síntese de proteína, as duas subunidades do ribossomo se deslocam até o ponto exato de RNAm onde a cadeia polipeptídica será iniciada. São necessários sinais específicos para iniciar a cadeia polipeptídica no ponto exato, de forma que a conexão correta da leitura seja estabelecida. Na E. coli e em todos os outros procariontes, a síntese de todas as proteínas começa com o aminoácido N-formilmetionina, codificado pelo códon de iniciação (AUG). Já nos eucariontes, o códon de iniciação (AUG) codifica o aminoácido metionina.

 

O códon GUG é um códon de iniciação alternativo para a metionina, em procariontes. A subunidade menor, carregando proteínas que são os fatores de iniciação, liga-se ao RNAm e o RNAt e ao encontrar o códon de iniciação (AUG) é que ocorre a ligação da subunidade maior que irá catalisar a formação das ligações peptídicas. O ribossomo contém três locais de ligação para moléculas de RNA: um para o RNAm e dois para RNAt. O local que prende a molécula de RNAt, que está ligada à extremidade crescente da cadeia polipeptídica, chama-se sítio de ligação peptidil-RNAt ou sítio P. O local que prende a molécula de RNAt carregada com um aminoácido que está entrando, chama-se sítio de ligação aminoacil-RNAt ou sitio A. A enzima aminoacil-RNAt sintetase catalisa a reação que une os aminoácidos ao RNAt. Existe um tipo desta enzima para cada aminoácido que será ligado. A molécula de RNAt só permanece firmemente ligada a qualquer um dos sítios, se o anticódon parear com um códon complementar na molécula do RNAm, que está ligada ao ribossomo.

Liberação da Cadeia de Proteína

Depois que o processo de tradução termina, a proteína tem que ser liberada do ribossomo. A cadeia de proteína é liberada do ribossomo quando qualquer um dos 3 códons de terminação (UAA, UAG, UGA) do RNAm é alcançado. Além desses códons de terminação, algumas proteínas citoplasmáticas chamadas fatores de liberação também participam deste processo. Os fatores de liberação ligam-se diretamente a qualquer códon de terminação que alcance o sítio A no ribossomo. Esta ligação altera a atividade da peptidil transferase, fazendo com que uma molécula de água, ao invés de um aminoácido, ligue-se ao peptidil-RNAt. Esta reação libera a extremidade carboxila da cadeia polipeptídica crescente, que está ligada a uma molécula de RNAt. Como somente esta ligação prende a cadeia polipeptídica crescente ao ribossomo, a cadeia protéica é, então, liberada para o citoplasma. Uma vez liberado o polipeptídio, o ribossomo se separa do RNAt e RNAm e se dissocia nas suas subunidades 60S e 40S, podendo montar-se em outra molécula de RNAm para começar uma nova síntese de proteína.
Nas células eucarióticas, a membrana nuclear mantém os processos de transcrição e de síntese de proteína separados. Entretanto, em células procarióticas, pela falta de membrana nuclear, o RNA fica acessível aos ribossomos assim que são sintetizados. Desta forma, os ribossomos iniciam a síntese de proteínas na extremidade 5' de uma molécula crescente de RNAm, enquanto a RNA polimerase completa a cadeia de RNAm.

Atualmente, o código genético é considerado biologicamente universal, ou seja, todos os seres vivos têm o mesmo códon determinando a mesma função ou o mesmo aminoácido.

O DOGMA CENTRAL

“DNA PRODUZ RNA, QUE PRODUZ PROTEINAS”.

 

 

 

O primeiro passo foi o seqüenciamento do DNA, que ganhou destaque com o mapeamento do genoma humano. A próxima etapa, ainda mais importante, é o seqüenciamento das proteínas, estruturas ligadas diretamente a várias funções desempenhadas pelo organismo humano e animal, que vem sendo discutida e posta em prática pelos mais modernos laboratórios do mundo (Projeto Proteonoma).