DNA, Código Genético e Informações da Síntese de Proteína


No DNA os nucleotídeos são arranjados de tal forma que permite a duplicação da molécula, principalmente pelo fato das bases nitrogenadas possuírem especificidade (A-T e C-G). Como em qualquer outra reação de síntese, é necessária a presença de uma enzima, a DNA polimerase, que catalisa a reação entre o grupo fosfato de um nucleotídeo com a desox/rribose de outro, para formar a cadeia de nucleotídeos.

DNA, Código Genético

Para o DNA se duplicar, ou replicar,   a enzima estando presente, ocorrem as seguintes etapas:
a)         as pontes de hidrogénio que ligam as bases nitrogenadas se rompem; as duas fitas se afastam.
b)         nucleotídeos livres de DNA, que já existem na célula, se encaixam nas duas fitas que se afastaram. O encaixe só ocorre se as bases forem complementares (adenina com timina, citosina com guanina).
c)          quando as duas fitas originais tiverem sido complementadas por nucleotídeos novos, estaremos em presença de duas moléculas de DNA, idênticas entre si. Em cada molécula, há um filamento antigo, que pertencia à molécula velha, e um novo, que se formou sobre o antigo.

Cada filamento velho atuou então como molde, já que a sua sequência de bases funcionou como um “guia” para a produção da fita nova. Chamamos também ao processo de “duplicação semiconservativa”, já que cada molécula nova conserva metade da molécula velha. A molécula de DNA, que fica no núcleo, contém a informação genética dos seres vivos (genes). Para que os genes possam ser traduzidos em proteínas, a informação precisa sair do núcleo, o que ocorre por meio do RNA mensageiro (RNAm), os outros tipos de RNA (transportador e ribossômico), que desempenham funções estruturais nas células, também são sintetizados no núcleo. O processo de produção de RNA, a partir do DNA, é chamado transcrição.

O RNAm é uma cópia fiel do trecho de DNA que o originou, sua síntese se dá de maneira parecida com a_duplicação_do DNA, com diferença na enzima, aqui sendo a RNA polimerase, e no nucleotídeo com a base nitrogenada timina, que no RNA é substituído pela uracila no pareamento com a adenina.
O RNAm recém sintetizado sofre o processamento do RNA ainda no núcleo, onde partes que não contém informação para a síntese de proteína (íntrons) são retirados, ficando somente os trechos que codificam proteína (éxons). É este RNA processado que vai ao citoplasma e será traduzido em uma proteína.

Quando nos comunicamos através da palavra escrita, utilizamos um alfabeto de 23 símbolos: as letras de a a z. Por exemplo, a combinação das letras v, i, d e a, nessa ordem específica, forma a palavra vida, que tem para nós um certo significado. O conjunto de símbolos do código genético é composto por apenas quatro símbolos, representados pelas letras A, C, G e T. As quatro letras a que nos referimos são os quatro tipos de nucleotídios que formam a molécula de DNA. As informações para a síntese das proteínas estão escritas na sequência de nucleotídeos do DNA. De acordo com essa sequência, a célula produz uma determinada proteína.

Na codificação genética, cada trina de nucleotídeos do DNA corresponde a um aminoácido na proteína codificada no gene. Há a possibilidade de serem arranjadas 64 trincas diferentes com os quatro nucleotídeos existentes (adenina, guanina, timina e citosina). Dessas 64, três representam sinais de inicio ou termino de tradução.

Quando o DNA é transcrito em RNA essas trincas são copiadas no RNAm, cada trinca no RNAm que especifica um aminoácido é chamado códon, e este é reconhecido pelo RNAt que contém uma parte denominada anticódon. As moléculas de DNA são consideradas as mestras da vida. São elas que têm as instruções de como produzir todas as partes de um novo ser vivo. Essa capacidade do DNA é exercida através do controle da síntese de proteínas, o componente básico de todos os seres vivos.

Cada célula de nosso corpo está produzindo, a cada instante, centenas de tipos diferentes de moléculas de proteínas, as quais irão determinar o funcionamento, o tamanho, a forma e a estrutura das células. Pode-se dizer, sem risco de engano, que as características de um indivíduo resultam das proteínas que formam seu corpo. Uma vez que o DNA controla a fabricação dessas proteínas, ele acaba por determinar e controlar praticamente todas as nossas características, sejam elas físicas, fisiológicas e até comportamentais.

As receitas bioquímicas para a fabricação das moléculas de proteínas estão escritas em código – o código genético – na molécula do DNA. A receita para cada molécula de proteína constitui um gene. Como existem apenas vinte tipos diferentes de aminoácidos nas proteínas dos seres vivos, concluímos que alguns são codificados por mais de uma trinca de nucleotídeos. Os cientistas, por isso, dizem que o código genético é degenerado: quase todos os aminoácidos têm mais de uma trinca codificadora.

Um segmento codificador de RNA cuja sequência de bases for CCU CUA UUG AGA UCG GGU UUG produzirá uma proteína constituída pelos aminoácidos prolina – leucina – leucina – arginina – serina – glicina – leucina. Isto pode ser visto na tabela de codificação a seguir.

Para a produção das proteínas é necessário que a célula traduza a informação do gene de modo a unir a sequência correta de aminoácidos para fabricar a proteína. Para que possamos entender mais facilmente o código genético, façamos uma analogia entre a linguagem das células e nossa própria linguagem. A descoberta desse sistema de codificação ocorreu a cerca de três décadas e foi da maior importância para melhorar nossa compreensão do fenômeno da vida.