Genes Codificadores de Polipeptídios

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Genes Codificadores de Polipeptídios
	Alguns códons não são codificadores de proteínas (UAA, UAG, UGA) e funcionam como códons de terminação, atuando como sinalizadores da terminação da tradução de genes que codificam proteínas. O mecanismo que permite que o sítio de iniciação da tradução seja sempre encontrado é a mensagem codificadora AUG que, quando no início do mRNA codifica o aminoácido N-formil-metionina (metionina em Eukary e Archea). Como cada trinca de bases codifica um aminoácido, é essencial que a tradução inicie no local correto, ou toda fase de leitura será alterada, podendo gerar uma proteína completamente diferente ou interromper sua síntese. 
	Os ribossomos de Bacteria reconhecem AUG como códon de iniciação graças ao auxílio de uma sequência localizada no mRNA , denominada sequência de Shine-Dalgarno.
	Para determinar a localização de genes que codificam determinadas proteínas consiste na análise de cada uma das fitas, no sentido de encontrar quadros de leitura aberta, mais comumente denominados ORFs. (obs: mRNA é transcrito a partir do DNA; se a fita de DNA é conhecida, a sequência de RNA a ser transcrita é também conhecida). Caso um RNA possa ser traduzido, obrigatoriamente deverá conter um quadro de leitura aberta (ORF): um códon de iniciação (AUG) seguido de um número variável de códons e por fim um códon de terminação na mesma fase de leitura que o códon de iniciação. 	
	Um mesmo gene não vai ler duas vezes uma região, isso seria ser superposto. Entretanto, outro gene pode ler. 
	A característica mais importante do código genético é o fato de muitos aminoácidos serem codificados por vários códons diferentes. A propriedade de os códons apresentarem ausência de correlação unidirecional com os aminoácidos é denominada degeneração ou redundância. Um códon sempre vai dar no mesmo aminoácido, mas um aminoácido pode se originar de mais de um códon diferente. Assim, quando se sabe o aminoácido, não é possível saber a sequência genética. 
	Por que será que o código é redundante? Qual a grande vantagem? 
Uma mutação em uma base pode não alterar o aminoácido formado. Exemplo: AUU, AUC, AUA geram isoleucina. Uma alteração poderia estragar a estrutura de uma enzima, proteína, etc.
Microrganismos de ambientes diferentes têm uma estrutura molecular adaptada para cada lugar. Exemplo: o DNA se mantém íntegro por pontes de H, onde G e C fazem 3 ligações e A e T 2. Existem microrganismos que tem variação no GC, como os que vivem em locais muito quentes, que precisam de + GC pra manter o DNA mais íntegro. Assim, a variação de códons formadores de aminoácidos permite que haja as variações em GC quando necessário sem alterar a formação proteica. 
Os microrganismos utilizam os mRNA mensageiros mais facilmente obtidos que combinam com um determinado códon. 
O código genético é ordenado. O mesmo aminoácido é codificado por códons similares, geralmente alterando apenas um nucleotídeo. Assim, forma um agrupamento por função, como os ácidos que possuem ph mais baixo, possuem códons similares.
	Outra propriedade importante é que o código genético possui códigos de início e fim. Como se descobre um gene? Primeiramente procura-se um código de início e de fim. Todos começam com uma metionina codificada pelo AUG (código universal de início de leitura dos códons). Se estiver olhando para um DNA, seria ATG. Nem todo ATG é um código de início. Exemplo: se no meio de uma leitura já iniciada houver um ATG, mas não tiver antes disso um códon de parada, esse mesmo ATG vai ser uma metionina comum e não o início para uma transcrição. A do códon de início é metilada geralmente, as outras são comuns. Esse ATG que não é início para um gene, pode ser códon de início para outro gene. 
	O código genético é quase universal. Ou seja, a leitura do código genético é a mesma em todos os organismos conhecidos. A exceção é em alguns DNA mitocondriais que tem um stop códon UGA e um códon de início UAA, que codifica metionina também.
	Quais as considerações práticas do código genético ser universal? Todo ser vivo evoluiu de um mesmo ancestral comum. Transferência lateral de genes e tecnologia do DNA recombinante, capacidade de manipulação de genes, onde se tira o DNA de um organismo e se insere em outro.
	O que é mais deletério para um gene? A adição de uma base nitrogenada, de três bases nitrogenadas ou a mutação de uma base nitrogenada? No primeiro caso, todas as bases que vierem depois da adição vão ser totalmente alteradas, sendo os primeiros aminoácidos as mesmas coisas e a partir da mutação, todos seriam diferentes e não haveria códon de parada. Quando se adiciona três bases de uma vez, um novo aminoácido é incorporado, mas o resto da proteína fica OK. Um aminoácido pode destruir a proteína ou pode não fazer nada. A mutação de uma única base pode não alterar em nada, já que o código genético é degenerado. 
	A ORF é todo conteúdo compreendido entre o códon de abertura e de parada. As ORFs são importantes porque são prováveis genes, já que todos estão compreendidos entre um códon de abertura e um de finalização. Mas nem toda ORF é um gene real. Uma proteína não vai ser uma ORF muito pequena, geralmente será grande. Também haverá a presença de uma sequência genética que antecederá o código de abertura. Essa sequencia é de reconhecimento do ribossomo que vai traduzir a sequência e se chama sequência de Shine-Dalgrano.