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domingo, julho 21, 2013

O código genético e a tradução

O CÓDIGO GENÉTICO E A TRADUÇÃO
Maximiliano Mendes

Podemos dizer que as informações genéticas estão inscritas no material genético ou DNA genômico. Essas moléculas de DNA funcionam de maneira análoga aos discos rígidos que utilizamos em nossos computadores: ambos atuam como os meios nos quais as informações são armazenadas, expressas e processadas. No caso do DNA, as informações se referem às instruções para montar as moléculas e componentes celulares nos momentos adequados e manter a célula executando as suas funções normais. 



As informações genéticas estão inscritas em uma linguagem codificada, que pode ser convertida ou traduzida em outra. Antes de prosseguirmos é interessante definir alguns termos de acordo com o nosso contexto:

Informação: sequência de símbolos que pode ser interpretada como uma mensagem.
Linguagem: é um sistema de comunicação que utiliza símbolos e regras gramaticais de combinação para comunicar algo. A linguagem genética é codificada (a língua portuguesa, linguagens de programação e outras, também).
Código: sistema de regras utilizado para se converter informações, símbolos ou caracteres de uma forma de representação em símbolos de outra. Pode se dizer que um código permite que as informações de uma fonte possam ser convertidas em símbolos comunicáveis. Bons exemplos podem ser o código Morse e o código genético.



Vamos aprender aqui, de maneira simplificada, apenas sobre as informações que se referem ao modelo clássico de gene, uma sequência de nucleotídeos no DNA que pode ser transcrita em uma molécula de RNA, e caso seja um mRNA, pode ser traduzido em uma proteína. Você pode pensar em cada molécula de DNA cromossomal como sendo um livro de receitas e que cada receita corresponda a um gene (para os exemplos do ensino médio, as receitas feitas serão quase sempre proteínas).







A linguagem com a qual estão inscritas as informações contidas no DNA, por ser codificada, utiliza símbolos ou caracteres, como as nossas letras. Porém, ao contrário da língua portuguesa, que utiliza 26 letras para formar palavras, sentenças e mais, o alfabeto genético usa apenas quatro: A, T, G e C, que correspondem às iniciais das bases nitrogenadas que constituem os nucleotídeos do DNA.

Vamos considerar que os aminoácidos que constituem as proteínas dos seres vivos sejam palavras na linguagem genética. Apenas 20 aminoácidos são utilizados como constituintes das nossas proteínas (existem mais do que 20 tipos de aminoácidos na natureza). Como combinar as quatro letras para formar esses vinte tipos? Organizando as letras do DNA em grupos de três. Essa forma de especificar um aminoácido de uma proteína na molécula de DNA utilizando grupos de três nucleotídeos é chamada de código genético. Nas provas normalmente é fornecida uma tabela contendo todas as correspondências dos grupos de três letras e os aminoácidos que eles especificam. No link a seguir tem uma:


Cada palavra genética, ou grupo de três nucleotídeos que especifica um aminoácido a ser adicionado em uma proteína é chamado de códon: cada códon especifica um aminoácido. Existem 64 códons possíveis (43 – quatro bases nitrogenadas^combinações de três): três indicam o término da tradução e 61 especificam os 20 aminoácidos. Podemos então pensar que, na linguagem genética há 64 palavras possíveis. Como há mais códons que aminoácidos, vários dos aminoácidos podem ser especificados por mais de um códon, por isso, diz-se que o código genético é degenerado. Somente os aminoácidos metionina e triptofano são codificados /especificados por um único códon.

A tradução é o nome que se dá a síntese de proteínas, pois nesse processo, a mensagem escrita em uma linguagem de nucleotídeos será traduzida para uma linguagem de aminoácidos. Os ribossomos irão percorrer e ler os códons presentes em uma molécula de mRNA e ao fazerem isso acrescentarão, na proteína que estão sintetizando, aminoácidos correspondentes aos códons lidos. A relação entre os nucleotídeos, códons e aminoácidos pode ser vista na figura abaixo.



De forma simplificada, esquema a seguir mostra como se dá o processo: o ribossomo se ligará a uma molécula de mRNA e se deslocará ao longo dela fazendo a leitura dos códons. A cada códon lido, uma molécula de tRNA trazendo consigo o aminoácido especificado/codificado pelo códon se ligará ao ribossomo. Isso é possível, pois cada molécula de tRNA tem em uma de suas extremidades três nucleotídeos com bases nitrogenadas complementares às dos nucleotídeos dos códons, damos a esses três o nome de anticódon.





Por fim, é importante notar que em uma molécula de mRNA, o último códon será um dos três códons de término da tradução (UAA, UAG ou UGA), que não especificam aminoácidos, mas permitem que uma proteína chamada fator de liberação se ligue ao ribossomo e inicie um processo que promove a liberação da proteína sintetizada e o posterior desmonte do ribossomo. Logo, se um mRNA tem, digamos, nove códons, o peptídio feito a partir da leitura dele terá oito aminoácidos e não nove.

REFERÊNCIAS:

Amabis & Martho. Biologia das Células. Moderna. 3ª ed. 2010.
Campbell, Reece et alBiologia. 8ª Ed. Artmed. 2010.
Voet & Voet. Bioquímica. 4ª ed. Artmet. 2013.

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