Genética na Agropecuária
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Genética na Agropecuária


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\u2022O código tem ponto inicial
Aleitura da cadeia demRNAsempre começa por umponto determinado. Esse ponto
é o códon5'AUG3', quepermite a utilização do aminoácido formil-metionina emprocariotos
emetionina nos eucariotos. O início da tradução sempre no local correto se dágraças a uma
sequência anterior ao códon 5'AUG 3', que é complementar ao rRNAda subunidademenor
do ribossomo, de modo que, quando o mRNA se associa com o ribossomo, o códon 5'
AUG3' se posiciona no local de início da tradução. Quando o códon5'AUG3' se encontra
no meio da cadeia do mRNA, a metionina, sem o radical formil, é incorporada à cadeia
polipeptídica. Quemadiciona o formil-metionina no início da cadeia polipeptídica, no sítio P
do ribossomo, é um tRNAespecial.
Embora a formil-metioninaseja o ponto inicialda síntese protéica, nemtodasasproteínas
se iniciamcomeste aminoácido. Há enzima que remove apenas o radical formil de algumas
cadeias polipeptídicas e às vezes remove a formil-metionina, ou mesmo mais de um
aminoácido, de modo que nem sempre ela é o primeiro aminoácido de uma cadeia
polipeptídica. Entretanto, noseucariotos, uma situação diferente ocorrecomos polipeptídeos
que são exportados do citossol para outras organelas oumesmo para o exterior da célula, os
quais possuem uma sequência de 15 a 30 aminoácidos, na extremidade amino-terminal,
denominada de sequência guia. Essa sequência tem a finalidade de reconhecer o local da
membrana do retículo endoplasmático, no qual o polipeptídeo será exportado. Após o
polipeptídeo atravessar amembrana, a sequência-guia é eliminada por enzimas. Nesse caso,
o primeiro aminoácido do polipeptídeo funcionalnão énemo primeiro ou segundo transcrito,
mas podevariar do décimo sexto ao trigésimo primeiro.
\u2022 O código não é sobreposto
Em um código não sobreposto, cada grupo de três bases especifica somente um
aminoácido, por exemplo, seja a sequência 5'ACUGCA3'. Essa sequência codifica apenas
dois aminoácidos - 5'ACU 3' : Treonina e 5'GCA3' :Alanina. Por outro lado, se o código
fosse sobreposto emduas letras, esta mesma sequência codificaria quatro aminoácidos
\u2013 5' ACU 3' : Treonina, 5' CUG 3' : Leucina, 5\u2019UGC 3\u2019 : cisteína e 5' GCA3' =
Alanina. Noteque as duas primeiras letrasdo segundo códonsão as duas últimasdo primeiro,
as duasprimeiras do terceiro são as duas últimas do segundo e, assim, sucessivamente, isto é,
dois códons vizinhos sempre usamduas letras comuns \u2013 são sobrepostos.
A conclusão sobre a não sobreposição do código pode ser obtidamediante estudos da
sequência de aminoácidos emmutantes. Suponha, por exemplo, que na sequência anterior a
guanina seja trocada por citosina; no caso de não sobreposição haverá a troca de apenas um
aminoácido, isto é, aalanina será trocadaporprolina. Já, no casode sobreposiçãoemduas letras,
serão alteradosvários códonse, consequentemente,maisdeumaminoácido,do seguintemodo:
5'ACU 3' : Treonina, 5' CUC 3' : Leucina, 5' UCC 3' : Serina e 5' CCA3' : Prolina.
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GenéticaMolecular
Estudos da sequência de aminoácidos emmutantes para a capa protéica do vírus do
mosaico do fumo - TMV - demonstraram que apenas um aminoácido é alterado e que,
portanto, o código genético não é sobreposto.
Outra evidência a favor da não sobreposiçãode códons é obtida apartir da constatação
dequenospolipeptídeos, umaminoácido pode ter como vizinho qualquerumdosaminoácidos
que participamdas proteínas. Esse fato não ocorreria se o código fosse sobreposto emuma
ou duas letras. Com sobreposição de duas letras, por exemplo, a sequência 5\u2019AUUC 3\u2019
codificaria isoleucinae fenilalanina emumdado polipeptídeo. Comovimos, nessepolipeptídeo
o aminoácido vizinho da isoleucina é a fenilalanina, porque o nucleotídeo seguinte ao códon
5\u2019AUU3\u2019é a citosina e, no seu lugar, poderia ocorrermais três outrosnucleotídeos vizinhos:
o que possuiU, produzindo o códon 5\u2019UUU 3\u2019: fenilalanina; o que possuiA, produzindo o
códon5\u2019UUA3\u2019: leucina; e oquepossuiG, produzindo o códon5\u2019UUG3\u2019: leucina. Portanto,
a sobreposição emduas letras implica que nospolipeptídeos, o aminoácido isoleucina poderia
ter apenasoutro aminoácido como vizinho a leucina.Usando omesmo raciocínio, a fenilalanina
poderia ser antecedidapor apenas três diferentes, alémda isoleucina, que são a valina, leucina
e fenilalanina.Portanto, umaminoácido qualquerna cadeiapolipeptídicapoderia ser antecedido
no máximo por quatro aminoácidos diferentes e sucedido por nomáximo dois.
\u2022 O código não tem vírgulas
Poderia se pensar que para ocorrer a leitura correta dos códons fosse necessário a
separação dosmesmospor umnucleotídeo que funcionaria como uma vírgula. Assim, numa
sequência teríamos, por exemplo, vACUvGCAv... emque \u201cv\u201d seria a vírgula. De fato, não
existe nenhumnucleotídeo diferente dos quatro normais que ocorremnoRNApara preparar
os códons para a leitura.Asua precisão depende do início correto a partir do ponto inicial.
Alémdesse fato, não se pode aceitar que umdos quatro nucleotídeosnormais funcione como
vírgula, pois, pelomenos três dos polinucleotídeos sintéticos formados comumúnico tipo de
nucleotídeo - poliA, poliU epoliC - foramtraduzidos. Portanto, é impossívelque os quatro
tipos de nucleotídeosfuncionemcomo vírgula.
\u2022 O código é degenerado
Observando-se a tabela do código genético (Tabela 3.2), notamos que amaioria dos
aminoácidos é codificada por mais de umcódon diferente. Evidentemente, esse fato seria
esperado, uma vezque são 64oscódons possíveis, enquanto temos apenasvinte aminoácidos.
Essa propriedade de existir códons sinônimos é chamadadegenerescência do código.
A degenerescência é variada entre os vinte aminoácidos. Há aqueles codificados por
até seis códons diferentes, como éo caso da serina, arginina e leucina; cinco aminoácidos são
codificados por quatro códons, como a valina; apenas a isoleucina é codificada por três
códons. Porém, nove aminoácidos, entre eles a fenilalanina, são codificadospor dois códons
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cada. A degenerescência do código só não ocorre para dois aminoácidos, metionina e
triptofano, codificados por 5'AUG 3' e 5\u2019UGG 3', respectivamente.
Apesar do código ser degenerado para amaioria dos aminoácidos, eleo éprincipalmente
em relação à terceira base do códon na posição 3\u2019. Note na tabela 3.2, que todos os
aminoácidos para os quais o código é degenerado, as duas primeiras bases do códon são as
mesmas, comexceção apenas da leucina, serina e arginina.
No pareamento do códondomRNAcomo anticódondo tRNA,de formaantiparalela,
a terceira base do códon - posição 3\u2019- pareia-se coma primeira do anticódon - posição 5\u2019.
Sabe-se que esse pareamento não é sempre perfeito, isto é, quando a primeira base do
anticódon é a uracila, ela pareia-se coma adenina ou guanina do códon e, quando a primeira
base do anticódon é a guanina, ela pareia-se com citosina ou uracila do códon. Umcaso
ainda mais anormal é quando a primeira base do anticódon é a inosina (I), homóloga da
adenina, que se pareia comadeninaou uracila ou comcitosina. De todos esses pareamentos,
apenas os perfeitos - uracila comadenina e guanina comcitosina - são pareamentos fortes.
Os demais são fracos e são chamadasde oscilantes. Assim, são esses pareamentos oscilantes
que contribuempara que o código sejamais degenerado na terceira base do códon. Para um
dos três aminoácidos emque seus códonsdiferemnas duas primeiras bases, são necessários
tRNAs diferentes que sempre fazempareamentos fortes comasmesmas. Por exemplo, dois
códons que codificama serina são 5\u2019UCU3\u2019e 5\u2019AGU3\u2019, e requeremtRNAs comanticódons
diferentes, respectivamente, 5\u2019AGA3\u2019e 5\u2019ACU 3\u2019.
Adegenerescência do código genético, ao contrário do que se poderia pensar, traz
alguma vantagemevolutivano sentido de torná-lomais estável contra os efeitos damutação.
Por exemplo, a troca de umnucleotídeo na terceira posição do códon 5\u2019GCU 3\u2019não traria
nenhum efeito na cadeia polipeptídica, uma vez que 5' GCC 3', e 5' GCA 3' e 5' GCG 3'
codificampara o mesmo aminoácido,