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, ou seja, 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 e pode ser traduzida em outra (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 a um dos modelos mais tipicamente adotados 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/U, G e C, que correspondem às
iniciais das bases nitrogenadas que constituem os nucleotídeos do DNA (os desoxirribonucleotídeos - dNTPs).
Vamos considerar que os aminoácidos
constituintes das proteínas dos seres vivos sejam palavras na linguagem genética. Lembrando: apenas 20 aminoácidos são utilizados como constituintes das nossas proteínas, mas existem mais do que 20
tipos na natureza. Como combinar as quatro letras para formar
esses vinte tipos? Organizando as letras do DNA em grupos de três. Essa sistema de correspondência, no qual um aminoácido de uma proteína é especificado na molécula de DNA utilizando
grupos de três bases nitrogenadas de 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.
(*Nem todas as tabelas são iguais a essa. É importante que você faça exercícios que a utilizem, caso contrário, na hora da prova, nem vai saber como procurar.)
Cada palavra genética, um grupo de três nucleotídeos que
especifica um aminoácido a ser adicionado em uma proteína é chamado de códon: cada códon especifica, codifica ou corresponde a um
aminoácido. Por exemplo, AUG é o códon que codifica o aminoácido metionina. Observando a tabela acima vemos que existem 64 códons
possíveis (43 – quatro
bases nitrogenadas^combinações de três): três indicam o término da tradução (UAA, UAG e UGA) e 61 especificam os 20 aminoácidos. Podemos então pensar que na linguagem
genética há 64 palavras possíveis. Como há mais códons que aminoácidos (61 > 20), vários
dos aminoácidos podem ser especificados por mais de um códon, por isso,
diz-se que o código genético é degenerado. Veja a leucina, por exemplo, que pode ser codificada por seis códons diferentes. Somente os aminoácidos metionina (AUG) e triptofano (UGG) são codificados/especificados
por um único códon.
Perceba que os códons mostrados são referentes às moléculas de mRNA, pois aparece a base Uracila. Os códons estão presentes nas moléculas de mRNA e na cadeia codante do DNA (mas na cadeia codante, trocam-se as Uracilas por Timinas).
Perceba que os códons mostrados são referentes às moléculas de mRNA, pois aparece a base Uracila. Os códons estão presentes nas moléculas de mRNA e na cadeia codante do DNA (mas na cadeia codante, trocam-se as Uracilas por Timinas).
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, os 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 sua sequência 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 al. Biologia.
8ª Ed. Artmed. 2010.
Voet &
Voet. Bioquímica. 4ª ed. Artmet. 2013.
