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* 1- Analisar a organização da
estrutura celular;
2 - Entender as estruturas e funções do DNA;
3 - Revisar o processo de síntese proteica e
suas modificações pós-traducionais ;
s células são as unidades básicas da vida, são as menores unidades estruturais e funcionais dos seres vivos. Cada tecido é um agregado de muitas células. Cada tipo de célula tem uma função específica, por exemplo, as hemácias (cerca de 25 trilhões em cada pessoa) têm a função de transportar oxigênio dos pulmões para os tecidos. Um organismo vivo tem cerca de 35 a 40 trilhões de células. (COOPER, 2002).
Todos os seres vivos são formados por células e estas têm funções importantíssimas na produção de energia para o organismo, na síntese de proteínas, remoção de resíduos, entre outras muitas funções.
A maioria dos organismos vivos é composta por células únicas. Outros, como nós, são vastos complexos multicelulares, nos quais grupos de células realizam funções especializadas e estão conectados por intrincados sistemas de comunicação. Mas, mesmo para o agregado de mais de 10^13 células que formam um corpo humano, o organismo todo foi gerado a partir da divisão celular de uma única célula. Uma única célula, consequentemente, é o veículo para toda a informação hereditária que define cada espécie. As células atuais evoluíram de um ancestral procarioto comum por três linhas de descendência, dando origem às arqueobactérias, às eubactérias e aos eucariotos. As mitocôndrias e os cloroplastos originaram-se da associação por endossimbiose de bactérias aeróbicas e cianobactérias com o ancestral dos eucariotos, respectivamente. (ALBERTS, 2011).
s células são dividas em dois tipos
principais, definidos pela presença ou não de um núcleo. As células procarióticas (bactérias) não apresentam um envelope nuclear; as células eucarióticas têm um núcleo, no qual o material genético está separado do citoplasma. As células procarióticas geralmente são menores e mais simples do que as células eucarióticas; além da ausência de núcleo, seus genomas são menos complexos e elas não apresentam organelas citoplasmáticas ou um citoesqueleto. Apesar
dessas diferenças, os mesmos mecanismos moleculares básicos controlam a vida de ambas, procarióticas e eucarióticas, indicando que todas as células atuais descendem de um ancestral primordial comum. (COOPER, 2002)
omo as células procarióticas, todas as células eucarióticas são circundadas pela membrana plasmática e contêm ribossomos. Entretanto, as células eucarióticas são muito mais complexas e apresentam um núcleo, organelas citoplasmáticas (recobertas por membranas) e um citoesqueleto. A maior e mais proeminente organela das células eucarióticas é o núcleo, com um diâmetro de aproximadamente 5 μm. O núcleo contém a informação genética da célula, que nos eucariotos é organizada como uma molécula de DNA linear, em vez de circular. O núcleo é o local da replicação do DNA e da síntese do RNA; a tradução do RNA em proteínas ocorre em ribossomos no citoplasma.
Além do núcleo, as células eucarióticas apresentam no citoplasma uma variedade de organelas circundadas por membranas. Essas organelas formam compartimentos nos quais se localizam as diferentes atividades metabólicas. Em geral, as células eucarióticas são muito maiores que as células procarióticas, frequentemente tendo um volume celular de, no mínimo, mil vezes maior. A compartimentalização causada pelas organelas citoplasmáticas é que permite o funcionamento eficiente das células eucarióticas. (COOPER, 2002).
Também
conhecida como plasmalena, a membrana plasmática circunda a célula, define seus limites e mantém as diferenças essenciais entre o citosol e o ambiente extracelular. No interior das células eucarióticas, as membranas do núcleo, do retículo endoplasmático (RE), do aparelho de Golgi, da mitocôndria e de outras organelas circundadas por membranas mantêm as diferenças características entre o conteúdo de cada organela e o citosol. Os gradientes iônicos que atravessam a membrana, estabelecidos pelas atividades das proteínas especializadas da membrana, podem ser usados para sintetizar ATP, coordenar o transporte de solutos selecionados através da membrana ou, como nos músculos e nervos, produzir e transmitir impulsos elétricos. A membrana da célula possui uma bicamada fosfolipídica, responsável pela permeabilidade seletiva, isso significa que a membrana tem uma semipermeabilidade, onde moléculas, por exemplo, precisam de proteínas para conseguir chegar ao meio intracelular. (CAMPBELL, 2007).
A membrana é um mosaico de componentes, principalmente fosfolipídios, colesterol, proteínas e carboidratos que apresentam fluidez.
A maioria das proteínas de membrana atravessam a bicamada lipídica e medeiam quase todas as funções da membrana, incluindo o transporte de moléculas específicas através dessa bicamada e a catálise de reações associadas à membrana, como a síntese de ATP. Na membrana plasmática, algumas proteínas transmembrana atuam como ligações estruturais que conectam o citoesqueleto através da bicamada lipídica à matriz extracelular ou a uma célula adjacente, enquanto outras atuam como receptores para detectar e transduzir sinais químicos do ambiente celular. (LEWIS, 2011).
Todas as moléculas lipídicas da membrana plasmática são anfifílicas, isto é, possuem uma extremidade hidrofílica (“que ama água”) ou polar, e uma extremidade hidrofóbica (“que teme a água”) ou apolar. Estes, em meio aquoso, espontaneamente se organizam em bicamadas sem gasto de energia. Os grupamentos não polares (hidrofóbicos) dos fosfolipídios se situam no centro da membrana, e os seus grupamentos polares (hidrofílicos) se localizam nas duas superfícies da membrana, expostos aos ambientes em que existe água. Os mais abundantes lipídeos da membrana são os fosfolipídeos. Eles possuem um grupamento da cabeça polar contendo um grupo fosfato e duas caudas hidrocarbonadas hidrofóbicas.
Os principais fosfolipídeos da maioria das membranas das células animais são fosfoglicerídeos, os quais possuem uma cadeia principal de glicerol de três carbonos. Duas longas cadeias de ácidos graxos são unidas por pontes ésteres aos átomos de carbono adjacentes do glicerol, e o terceiro átomo de carbono do glicerol está ligado a um grupo fosfato, que, por sua vez, é ligado a um entre vários tipos de grupamentos de cabeças. Combinando diferentes ácidos graxos e grupamentos de cabeças, as células produzem diferentes fosfoglicerídeos, sendo os mais abundantes, a fosfatidiletanolamina, fosfatidilserina e a fosfatidilcolina,
passivo não consome energia (ATP), pois o transporte ocorre a favor de um gradiente de concentração, isto é, as moléculas ou íons, também denominados de soluto, atravessam a membrana do lado MAIS concentrado para o lado MENOS concentrado. Esse tipo de transporte pode ocorrer através da difusão simples e difusão facilitada. O transporte ativo é o contrário : o soluto é transportado do MENOS concentrado para o lado MAIS concentrado com o uso de energia. Observe a comparação entre esses dois tipos de transporte na figura abaixo:
Ocorre sem a participação de proteínas transportadoras. Moléculas de baixo peso molecular, ou lipofílicas, como os gases oxigênio (O2), nitrogênio (N2), dióxido de carbono (CO2) e até mesmo as vitaminas lipossolúveis atravessam facilmente a bicamada lipídica, se dissolvendo na matriz lipídica.
acontece com o auxílio de proteínas e o soluto passa do meio MAIS concentrado para o MENOS concentrado, isto é, a favor do gradiente de concentração.
a passagem de água através de uma membrana biológica, do meio menos concentrado em soluto (mais água e menos soluto) para o lado mais concentrado em soluto (menos água e mais soluto), sem gasto de energia. Também é um tipo de transporte passivo.
As células contém uma concentração alta de solutos, incluindo numerosas moléculas orgânicas e íons confinadas no interior celular, cujas concentrações devem ser mantidas nos níveis adequados funcionamento celular.
Tipos de transporte ativo:
A concentração do íons de potássio (K+) dentro da célula é alta e fora da célula é baixa. O inverso é observado para o íon Na+: concentração baixa dentro da célula e alta fora. Essas concentrações devem ser mantidas para a que a célula funcione de forma adequada. A proteína transportadora NaK- ATPase bombeia Na+ para fora, contra o gradiente de concentração, e K+ para dentro, também contra gradiente de concentração.
A passagem em bloco de biomoléculas provoca modificações visíveis por microscopia óptica ou eletrônica. Abaixo seguem os tipos de endocitoses:
São pequenas invaginações na membrana, que envolvem o fluído extracelular. As vesículas de pinocitose são conduzidas pelo citoplasma através de proteínas motoras.
ao contrário da pinocitose que é um processo inespecífico, o transporte para o interior das células em muitos casos tem caráter específico, sendo mediado por receptores. Há a formação de uma fosseta em razão da ligação do ligante específico e seu receptor que ativa moléculas de citoesqueleto.
algumas células como macrófagos e neutrófilos emitem prolongamentos, chamados pseudópodos, que se estendem em torno do material e o englobam, formando uma vesícula, o fagossomo.
consiste na fusão das vesículas de transporte e grânulos de secreção, assim o conteúdo é expelido para fora da célula.
São as estruturas
funcionais das células localizadas no citoplasma, mergulhadas no citosol (região interna) da célula, que desempenham diversas funções essenciais e importantes para a célula.
O retículo endoplasmático (RE) é uma rede de túbulos envolvidos por membranas e sacos (cisternas) que se estendem da membrana nuclear por todo o citoplasma. O retículo endoplasmático é envolvido por uma membrana contínua e é a maior organela da maioria das células eucarióticas. Há três
domínios de membranas contíguas no RE que desempenham diferentes funções dentro da célula. O RE rugoso, que é coberto por ribossomos na sua superfície externa, e o RE transicional, de onde as vesículas saem para o complexo de Golgi, ambos funcionam no processamento das proteínas. O RE liso não está associado com ribossomos e está envolvido no metabolismo de lipídeos e não no de proteínas. (HAUSMAN, 2011)
também chamado de agranular, é formado por sistemas de túbulos cilíndricos e sem ribossomos aderidos à membrana. A membrana do REL é contínua com a do retículo rugoso, embora exista diferença entre as moléculas que constituem essas duas variedades de membrana. O REL participa de diversos processos funcionais de acordo com o tipo de célula. Por exemplo, nas células que produzem esteroides, como as da glândula adrenal, ele ocupa grande parte do citoplasma e contém alguma das enzimas necessárias para a síntese destes hormônios. O REL é abundante também nas células do fígado, onde é responsável pelos processos de conjugação, oxidação e metilação, das quais as células lançam mão para inativar certos hormônios e neutralizar substâncias nocivas e tóxicas, como os barbitúricos e várias outras drogas (fármacos). (LEWIS, 2011).
Outra função importante do REL é a síntese de fosfolipídios para todas as membranas celulares. As moléculas de fosfolipídios são transferidas para outras membranas, por meio de vesículas que se destacam e são movidas por proteínas motoras, ao longo dos microtúbulos, por comunicação direta com o retículo endoplasmático rugoso; e por meio das proteínas transportadoras de fosfolipídios.
Graças à enzima glicose-6-fosfatase presente em suas membranas, o REL, participa da hidrólise do glicogênio, produzindo glicose para o metabolismo energético. Essa enzima também é encontrada no retículo endoplasmático rugoso, mostrando que essas duas organelas embora diferentes, têm alguns aspectos funcionais em comum.
frequentemente, se deposita com intensidade nas cisternas CIS do complexo. (COOPER, 2002).
Os lisossomos são organelas
envoltas por membranas que contêm uma variedade de enzimas capazes de hidrolisar todos os tipos de polímeros biológicos – proteínas, ácidos nucleicos, carboidratos e lipídeos. Os lisossomos funcionam como um sistema digestivo da célula, servindo tanto para degradar material captado do exterior da célula como para digerir componentes obsoletos da própria célula. Na sua forma mais simples, os lisossomos são vistos como vacúolos esféricos e densos, mas eles podem apresentar variações consideráveis no tamanho e na forma como resultado dos diferentes materiais que foram captados para digestão. Os lisossomos representam, assim, organelas morfologicamente diversas definidas pela função comum de degradar material intracelular.
As mitocôndrias têm um papel crucial na geração da energia metabólica nas células eucarióticas. Elas são responsáveis pela maior parte da energia útil derivada da degradação de carboidratos e de ácidos graxos, que são convertidos em ATP pelo processo de fosforilação oxidativa. A maioria das pro- teínas mitocondriais é traduzida em ribossomos citosólicos livres e importada para o interior da organela por meio de sinais específicos.
Além disso, dentre as organelas citoplasmáticas, as mitocôndrias são únicas pelo fato de possuírem seu próprio DNA que codifica tRNAs, rRNAs e algumas proteínas mitocondriais. Assim, a formação das mitocôndrias envolve proteínas codificadas pelo seu
próprio genoma e traduzidas dentro da organela, além de proteínas codificadas pelo genoma nuclear e importadas do citosol.
As mitocôndrias são delimitadas por um sistema de dupla membrana, consistindo em uma membrana interna e uma externa separadas por um espaço intermembranas. A membrana interna apresenta dobras (cristas), que se estendem para o interior (ou matriz) da organela.
contém o genoma mitocondrial e as enzimas responsáveis pelas reações centrais do metabolismo oxidativo. Os estágios iniciais do metabolismo da glicose (glicólise) ocorrem no citosol, onde a glicose é convertida em piruvato. O piruvato é então transportado para a mitocôndria, onde sua oxidação completa até CO2 produz a maior parte da energia útil (ATP) obtida a partir do metabolismo da glicose. Esse processo envolve a oxidação do piruvato em acetil-CoA, que é então degradada a CO2 no ciclo do ácido cítrico (ciclo de Krebs). A oxidação dos ácidos graxos também produz acetil-CoA que é metabolizada de forma similar pelo ciclo do ácido cítrico na mitocôndria. Assim, as enzimas do ciclo do ácido cítrico (localizadas na matriz mitocondrial) são elementos centrais na degradação oxidativa tanto dos carboidratos como dos ácidos graxos. A oxidação da acetil-CoA a CO2 está acoplada à redução de NAD+ e de FAD
A maior parte da energia derivada do metabolismo oxidativo é, então, produzida pelo processo da fosforilação oxidativa, que ocorre na membrana interna da mitocônddria. Os elétrons de alta energia do NADH e do FADH2 são transferidos para o oxigênio molecular através de uma série de carregadores localizados na membrana. A energia derivada dessas reações de transporte de elétrons é convertida em energia potencial armazenada em um gradiente de prótons através da membrana, que é então utilizado para a síntese de ATP. Assim, a membrana mitocondrial interna representa o principal local de geração de ATP, e este papel crucial se reflete na sua estrutura.
Os peroxissomos são organelas pequenas delimitadas por membrana e que contêm enzimas envolvidas em uma grande variedade de reações metabólicas, incluindo vários aspectos do metabolismo energético. Embora os peroxissomos sejam morfologicamente similares aos lisossomos, eles são montados, como as mitocôndrias e os cloroplastos, a partir de proteínas sintetizadas nos ribossomos livres e importados como cadeias polipeptídicas completas. Essas organelas contém diversos tipos de oxidases, enzimas que utilizam o gás oxigênio para oxidar substâncias orgânicas, processo em que se forma como subproduto, o peróxido de hidrogênio, conhecido como água oxigenada. Essa substância é tóxica para a célula, mas, rapidamente, outra enzima, a catalase, degrada o peróxido transformando-o em água e gás oxigênio. A principal função dos peroxissomos é a degradação de ácidos graxos que serão, posteriormente, utilizados na síntese de colesterol e de outros compostos celulares.
Os ribossomos são constituídos
por duas subunidades, uma grande e outra pequena, estas são montadas no nucléolo, pela associação de rRNAs recém-transcritos e modificados com proteínas ribossomais, as quais foram transportadas para o interior do núcleo após sua síntese no citoplasma. As duas subunidades são então exportadas para o citoplasma onde realizarão a síntese de proteínas. A subunidade pequena fornece uma região sobre a qual os RNAs-transportadores (tRNAs) podem ser eficientemente pareados sobre os códons de RNA- mensageiro (mRNA), enquanto que a subunidade grande catalisa a formação das cadeias peptídicas que ligam os aminoácidos entre si, formando uma cadeia polipeptídica. (COOPER, 2002).
Quando a síntese não está ativa, as duas subunidades do ribossomo estão separadas. Elas se unem sobre uma molécula de mRNA, normalmente próximo a extremidade 5’, para iniciar a síntese de proteínas.
É uma rede de filamentos protéicos, que se prolongam pelo citoplasma de todas as células eucarióticas. O citoesqueleto gera uma rede estrutural para a célula, servindo de arcabouço que define o formato da célula e a organização geral do citoplasma. Além de desempenhar essa função estrutural, o citoesqueleto é responsável pelos movimentos celulares, por exemplo, o movimento ameboide, e contrações musculares.
O citoesqueleto é composto por três tipos principais de filamentos protéicos: filamentos de actina, filamentos intermediários e microtúbulos, que são arranjados em conjunto e associados a organelas subcelulares e à membrana plasmática por uma série de proteínas acessórias. (LODISH, 2012).
Os filamentos de actina , ou, simplesmente, microfilamentos, constituem o segundo elemento de importância na composição do citoesqueleto de uma célula eucariótica típica. Apresentando diâmetros bem menores que os microtúbulos (cerca de 7 nm), os microfilamentos de actina (ou actina F) são, na realidade, polímeros polarizados (com extremidades "+" e "-", como nos microtúbulos) formados por arranjos, em dupla hélice, de moléculas globulares da proteína actina (a actina G), que se associam a moléculas de ATP. (ALBERTS, 2011).
Os chamados filamentos intermediários , com cerca de 10 nm de diâmetro, são normalmente considerados como os componentes mais estáveis do citoesqueleto. Não são polímeros de proteínas globulares como nos casos anteriores, mas sim de proteínas fibrosas trançadas, semelhantes a cabos de aço. Possuindo uma composição proteica heterogênea, os filamentos intermediários são particularmente proeminentes em células, ou regiões celulares, sujeitas a tensões mecânicas.
O proteassomo é um complexo proteico responsável pela degradação de proteínas intracelulares, desempenhando um papel central na homeostase proteica por regular diversos processos celulares.
Todas as células armazenam suas informações genéticas no DNA. O núcleo celular armazena o material genético dos organismos eucariontes
O núcleo celular é o responsável pelo controle de todas as atividades celular. É em seu interior que se encontra o genoma , que trata-se da codificação das informações genéticas do DNA. (ALBERTS, 2011).
O núcleo é o principal dirigente da síntese e processamentos dos RNAs, incluindo o RNA mensageiro (mRNA) , RNA ribossomal (rRNA) e RNA transportador (tRNA), que serão exportados para o citoplasma, ontem terão como principal responsabilidade a produção das proteínas. É composto pelo envoltório nuclear, a cromatina, o nucléolo, a matriz nuclear e o nucleoplasma.
O envoltório
nuclear é revestido internamente por uma camada de cromatina e é o responsável por delimitar e separar o núcleo do citoplasma. O envoltório nuclear é impermeável a íons e moléculas. Entretanto, esse revestimento não é 100% íntegro, existindo poros e os complexos de poros, responsáveis pelo transporte de substâncias entre o citoplasma e o núcleo, e vice-versa.
A cromatina é formada por
filamentos duplos de DNA agregados a proteínas, especialmente histonas , mas também a proteínas não histônicas. A associação do DNA com as histonas dão origem aos nucleossomos. Os nucleossomos, por sua vez, se agruparão em estruturas mais complexas até instituírem os cromossomos.
As proteínas não histônicas, por sua vez, desempenharão função estrutural, participando da condensação dos cromossomos, regularão atividade dos genes, ou se diferenciarão em enzimas, como a DNA e RNA polimerase.
Vale ressaltar que existem dois tipos de cromatina intranuclear: a heterocromatina e a eucromatina. A heterocromatina é bem visível na microscopia óptica, trata-se de uma cromatina inativa, pois a dupla hélice de DNA está tão compactada ao ponto de tornar impossível a transcrição de seus genes.
Já na eucromatina a dupla hélice se encontra menos condensada, permitindo a transcrição genética. Por esse motivo, é considerada uma cromatina ativa, estando presente em maior proporção nas células em intensa produção proteica.
Os genes são unidades de informação que
formam os cromossomos. Nesse sentido, é possível dizer que o gene nada mais é do que uma sequência
específica do DNA que contém as instruções necessárias para a síntese de uma proteína ou molécula de RNA.
Ou seja, o gene é a unidade fundamental da hereditariedade, pois eles são os responsáveis por determinar tanto as características próprias da espécie humana, quanto às características próprias de cada indivíduo.
As diferentes sequências de DNA formam os cromossomos. O ser humano possui 46 cromossomos: 23 recebidos da mãe e 23 do pai. Nesse sentido, cada par de cromossomos é composto de inúmeros genes.
Dos 23 pares de cromossomos, 22 são considerados autossômicos e dois cromossomos são sexuais, os quais estão relacionados com a determinação do sexo masculino e feminino. Desta forma, homens apresentam cromossomos sexuais XY, enquanto as mulheres, XX.
O Genoma é toda a informação hereditária codificada no DNA de um organismo ou no RNA, no caso dos vírus. Nesse sentido, é o conjunto de todos os genes de uma determinada espécie.
O sequenciamento de DNA ou genoma é a técnica usada para determinar em que ordem as bases nitrogenadas (Adenina, Timina, Citosina, Guanina) se encontram no DNA. Desta forma, sequenciar um genoma significa determinar a ordem em que as informações, ou seja, os genes estão colocados e, nesse sentido, permite obter dados da linha evolutiva dos organismos. Portanto, o genoma pode trazer novos métodos para diagnosticar doenças ou formular medicamentos e vacinas.
Os nucléolos são os responsáveis por produzir os ribossomos , essenciais na síntese de proteínas. Podem existir vários nucléolos numa células, mas, normalmente, estão fundidos, de forma que se apresentam apenas como um ou dois nucléolos.
- A presença da matriz celular é controversa entre os pesquisadores. Para aqueles que defendem sua existência, a matriz celular seria composta por uma estrutura fibrilar que fornece um arcabouço para apoiar os cromossômicos interfásicos. Também faria parte da sua composição a lâmina nuclear.
Entretanto, alguns negam sua existência, pois, exceto a lâmina nuclear, não foi possível isolar outras moléculas que constituem a matriz, afirmando que sua
A molécula de RNA é composta por ribonucleotídeos, os quais são formados por uma ribose (açúcar), um fosfato e as bases nitrogenadas. As bases nitrogenadas são classificadas em:
Adenina (A) e Guanina (G): purinas
Citosina (C) e Uracila (U): pirimidinas
*Tipos de RNA:
*RNA Ribossômico (RNAr): recebe esse nome pois é o principal constituinte dos ribossomos. Ele possui o maior peso, sendo o principal responsável pela síntese de proteínas.
*RNA Mensageiro (RNAm): junto ao RNA ribossômico, ele auxilia na síntese de proteínas, orientando a ordem dos aminoácidos para a formação proteica. Ele é responsável por levar do núcleo celular até o citoplasma as informações genéticas recebidas do DNA. Seu peso é menor que o RNA ribossômico.
*RNA Transportador (RNAt): seu nome já indica que sua função é transportar as moléculas de aminoácidos que serão utilizados na síntese de proteínas. Ele transporta essas moléculas até os ribossomos, local em que se unem e formam as proteínas. Comparado com os outros este possui o menor peso.
A síntese de
proteínas ocorre nos ribossomos e envolve vários tipos
de moléculas de RNA que atuam nas diversas etapas do
processo. Inicialmente, uma molécula de RNA
mensageiro (RNAm) (trasncrição) deve ser sintetizada a
partir de uma das cadeias do DNA que codifica para a
proteína. Antes de iniciar a síntese proteica o DNA
passa por uma replicação.
No citoplasma, moléculas de cada um dos 20
aminoácidos que entram na composição das proteínas
devem se unir a seus respectivos RNA transportadores
(RNAt). As subunidades ribossômicas que promoverão a
síntese devem se associar com proteínas auxiliadoras
no processo. A síntese de proteínas tem início quando
todos os componentes mencionados acima, ou seja, um
RNAm, um dos RNAt e as subunidades de um ribossomo
se reúnem para formar um ribossomo funcional. Cada
ribossomo percorre, então, a molécula de RNAm
traduzindo a sequência de códons em uma sequência
de aminoácidos.
Os códons do RNAm e os anticódons dos RNAt estão
escritos no mesmo sentido, contrário, portanto, a seu
emparelhamento, o qual é anti-paralelo (tradução). Isso
quer dizer que a primeira base na sequência do
anticódon emparelha-se com a terceira base do códon.
Por exemplo, CGU é o anticódon correspondente ao
códon ACG, pois ambos estão escritos no mesmo
sentido, de 5’ para 3’, mas eles se emparelham em
sentidos opostos, como mostrado a seguir:
anticódon 3’UGC 5’
códon 5’ACG 3’
Anticódon é o trio de bases do RNAt, complementar do códon do RNAm.
nesse processo os segmentos da
sequência de DNA são usados como moldes para a síntese de moléculas menores desses polímeros, muito semelhantes, de ácido ribonucleico, ou RNA. No RNA, a cadeia principal é formada por um açúcar ligeiramente diferente do açúcar do DNA – a ribose em vez da desoxirribose – , e uma das quatro bases é ligeiramente diferente – a uracila (U) no lugar da timina (T).
Durante a transcrição, os monômeros de RNA são alinhados e selecionados para a polimerização a partir de uma fita molde de DNA, assim como os monômeros de DNA são selecionados durante a replicação. O resultado é uma molécula de polímero cuja sequência de nucleotídeos representa fielmente uma porção da informação genética da célula, embora esteja escrita em um alfabeto ligeiramente diferente – que consiste em monômeros de RNA em vez de monômeros de DNA. (LODISH, 2012).
A montagem da molécula de RNA se dá sob a influência de uma enzima, a RNA polimerase. Ela é uma proteína grande que tem muitas das propriedades funcionais necessárias para a formação da molécula de RNA. São elas:
- Na fita de DNA, no início de cada gene que será transcrito, há uma sequência de nucleotídeos chamada promotor (TATA BOX – Região conservada do promotor). A RNA polimerase tem estrutura complementar apropriada, que reconhece esse promotor e se liga a ele. Esse é o passo essencial para se iniciar a formação da molécula de RNA.
- Após se ligar ao promotor, a RNA polimerase provoca o desenrolamento de cerca de duas voltas da hélice de DNA e a separação, na região desenrolada, das duas fitas.
- Então, a polimerase se move ao longo da fita de DNA, desenrolando temporariamente e separando as duas fitas de DNA a cada etapa de seu movimento. Conforme cada estágio do movimento, a polimerase adiciona novo nucleotídeo ativado ao final da cadeia de RNA em formação.
Dessa forma, o código presente no filamento de DNA é transmitido de forma complementar para a cadeia de RNA.
Nessa etapa, a informação presente
no RNAm, uma sequência de nucleotídeos, será
traduzida numa sequência de aminoácidos, que dará
origem a um polipeptídeo (proteína). O gene é
transcrito em um RNA mensageiro, que vai para o
citoplasma e se liga ao ribossomo para orientar a
síntese da proteína. Cada trinca de nucleotídeos no
RNAm corresponde a um aminoácido que será
adicionado à proteína.
A informação contida na sequência de uma molécula
de mRNA é lida em grupos de três nucleotídeos por vez:
cada trinca de nucleotídeo, ou códon, especifica
(codifica) um único aminoácido na proteína
correspondente. Uma vez que o número de trincas
diferentes que podem ser formadas a partir de quatro
nucleotídeos é 43. (ALBERTS, 2012).
Esse código genético é lido por uma classe especial de
pequenas moléculas de RNA, os RNAs transportadores
(tRNAs). Cada tipo de tRNA liga-se por uma
extremidade a um aminoácido específico, e em sua
outra extremidade apresentam a sequência específica
de três nucleotídeos – um anticódon – que possibilita o
reconhecimento, por pareamento de bases, de um
códon ou um grupo de códons específicos no mRNA.
As etapas do processo de síntese das proteínas são
regulado pelos genes. Expressão gênica é o nome do
processo pelo qual a informação contida nos genes (a
sequência do DNA) gera produtos gênicos, que são as
moléculas de RNA (na etapa de transcrição gênica) e as
proteínas (na etapa de tradução gênica).
Quando um RNA mensageiro chega ao ribossomo,
cada trinca de bases nitrogenadas nesse RNA indica
uma um aminoácido a ser adicionado à proteína. Essas
trincas são chamadas de códons. TODAS AS PROTEÍNAS
INICIAM PELA MESMA TRINCA AUG, QUE CODIFICA O
AMINOÁCIDO METIONINA.
Os códigos de terminação são UAG, UAA e UGA.
