Resumo - Biologia celular e molecular

O Código Genético e a Síntese Protéica

RNA e DNA

Se vamos falar de código genético, precisamos relembrar alguns conceitos sobre DNA e RNA.

   - DNA: molécula constituída por duas cadeias de nucleotídeos formando uma estrutura helicoidal básica parecida com uma escada de corda, cujos corrimões são constituídos por uma sucessão de moléculas intercaladas de açúcar (desoxirribose) e fosfato. Os degraus da escada são representados por pares de bases nitrogenadas, onde uma base púrica (adenina ou guanina) se liga a uma base pirimídica (timina ou citosina). As duas cadeias polinucleotídicas são complementares.

- RNA: composição química bastante semelhante a do DNA, diferindo em dois aspectos: a pentose é a ribose e a base pirimídica timina é substituída pela uracila.

Síntese de DNA

(REPLICAÇÃO ou DUPLICAÇÃO)

A replicação é um processo semiconservativo. A replicação do DNA ocorre no núcleo da célula. A ezima envolvida na replicação de DNA é  a DNA polimerase.

Síntese de RNA (TRANSCRIÇÃO)

    Todo RNA é sintetizado a partir do DNA através de um processo chamado de transcrição. A enzima envolvida nesse processo é a RNA polimerase. Após ser sintetizado, o RNA deixa o núcleo e vai para o citoplasma, tal RNA recém sintetizado é chamado de RNA mensageiro, uma vez que leva consigo uma informação necessária para a síntese de uma proteína.

As informações contidas no DNA são, portanto, transmitidas para o RNA mensageiro (RNAm) e este, por sua vez, contém a seqüência de bases nitrogenadas que será traduzida numa seqüência de aminoácidos. A esta linguagem dá-se o nome de código genético.

A tradução do código genético se dá da seguinte maneira: cada grupo de três bases nitrogenadas consecutivas do RNAm corresponde a um aminoácido. Esses trios de bases são chamados de códon. Os códons são os mesmos para todos os seres vivos e, dessa forma, dizemos que o código genético é universal. Assim, um códon codifica para o mesmo aminoácido em uma bactéria, em uma ave e até no homem.

Alguns códons não codificam nenhum aminoácido (UAG, UAA, UGA) e, por indicarem o fim de uma cadeia de aminoácidos, são chamados de códons de terminação, ou seja esses codons sinalizam o fim da tradução.

Certos aminoácidos podem ser codificados por diferentes códons; por exemplo, a tirosina pode ser codificada pelos códons UAU ou UAC. Dizemos então que o código genético é degenerado. O fato de o código genético ser degenerado diminui a chance de erros na síntese de proteínas, já que a alteração de um nucleotídeo não faz com que o aminoácido seja necessariamente alterado. Abaixo, segue a lista de códons e os aminoácidos formados por eles.

Entretanto, o códon só realiza o trabalho de identificação dos aminoácidos com o auxílio do RNA transportador (RNAt). O RNAt é responsável por se ligar aos aminoácidos dissolvidos no citoplasma e transportá-los até o RNAm.

O RNAt apresenta forma de trevo com duas extremidades; uma delas é formada por um trio de bases nitrogenadas que varia de um RNAt para outro, e a outra apresenta um sítio de ligação ao aminoácido. Este trio de bases do RNAt é chamado de anticódon, uma vez que é através dele que o RNAt se encaixa no códon do RNAm. Para cada uma das vinte espécies de aminoácidos existe um RNAt diferente, pois a ligação do RNAt ao aminoácido se dá de forma específica e é dependente do anticódon. Por exemplo, se o RNAt tem o anticódon CGA, ele vai se ligar exclusivamente ao aminoácido alanina.

RNA transportador (observe a forma de trevo ou cruz)

A ligação entre o códon e o anticódon ocorre através da complementaridade de bases, ou seja, se o RNAt tem anticódon CGA ele deve se encaixar obrigatoriamente no códon GCU. Quem permite a interação entre RNA mensageiro e RNA transportador é o RNA ribossômico. Que será descrito no passo seguinte que é síntese de proteína.

A síntese protéica

        A síntese protéica se inicia na transcrição, onde apenas um dos filamentos do DNA (fita molde) é utilizado para a síntese do RNAm. Em eucariotos, a transcrição ocorre no núcleo e o RNA resultante migra para o citoplasma, passando através dos poros presentes na carioteca.

No citoplasma, os ribossomos se ligam e deslizam pela molécula de RNAm, dando início à tradução. Quando um ribossomo se desloca ao longo do RNAm, a cada seqüência de três bases, uma molécula de RNAt, com um aminoácido preso a ela, liga-se momentaneamente ao códon por seu anticódon. O RNAt se desprende do aminoácido, que permanece no ribossomo até a chegada de outro aminoácido, o qual vai se ligar ao primeiro por ligação peptídica.

O ribossomo percorre os códons até encontrar um códon de terminação, o que determina que a proteína está completa.

 

Curiosidades: Célula-tronco

        As células-tronco, também conhecidas como células-mãe são células que possuem a capacidade de se dividir quando origem a células semelhantes às progenitoras ou ainda são capazes de se dividirem e gerar células distintas das progenitoras. As células-tronco  embrionárias têm  a capacidade de se transformar, num processo conhecido por diferenciação celular, em outros tecidos do corpo, como ossos, nervos, músculos e sangue. Devido a essa característica, as células-tronco são importantes, principalmente na aplicação terapêutica, sendo potencialmente úteis em terapias de combate a doenças cardiovasculares e neurodegenerativas, por exemplo.

Existem, praticamente, dois tipos diferentes de células-tronco:

1 - Células-tronco adultas, as quais podem ser encontradas em diversas partes do corpo humano, tais como cordão umbilical, medula óssea e placenta, tais células possuem uma capacidade limitada de diferenciação;

2 - Células-tronco embrionárias: são aquelas extraídas do animal ainda na fase embrionária. Como característica principal apresentam uma grande capacidade de se transformar em qualquer outro tipo de célula.  As células-tronco embrionárias são consideradas esperança de cura para algumas doenças. Elas podem se converter em praticamente todos os tecidos do corpo humano. Entretanto, o método de sua obtenção é polêmico, já que a maioria das técnicas implementadas nessa área exige a destruição do embrião. Outro problema relacionado ao uso de células-tronco para a cura de algumas doenças é que o processo de diferenciação dessas células é algo ainda não controlado de forma eficiente, ou seja, muitas dessas células podem diferenciar-se em um tecido distinto daquele desejado ou ainda podem diferenciar-se em células cancerosas.