SÍNTESE DE PROTEÍNAS E CÓDIGO GENÉTICO

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SÍNTESE DE PROTEÍNAS E CÓDIGO GENÉTICO
Código Genético: A relação entre a sequencia de bases do DNA e a sequencia correspondente de aminoácidos, na proteína, recebe o nome de código genético, que é lido na forma de trincas, denominadas códons. Um códon é uma sequência de três nucleotídeos que corresponde a um determinado aminoácido. Um gene inclui uma série de códons que é lida sequencialmente.
A descoberta dos códons e de como cada um deles especifica um determinado aminoácido surgiu a partir de estudos baseados em coisas já conhecidas, mas a grande questão era como a sequencia de nucleotídeos, presente no dna e transmitida para o mRna, era decodificada no citoplasma sob a forma de aminoácidos.
1955 – duas hipóteses:
George gamow – informação do dna em forma de código;
Francis Crick – presença de moléculas adaptadoras que interagiriam com o mRNA e com os aa.
Ambas corretas; a sequência de nucleotídeos do dna determina a sequencia de aas de uma ptn, de acordo com seu código genético (universal entre os organismos vivos). A molécula adaptadora é o tRNA.
O dna possui quatro bases diferentes e há vinte aminoácidos diferentes pra formar uma proteína específica; portanto, existem 64 combinações possíveis, sendo q 61 representam aa’s e 3 causam o término da síntese de ptn. Por existirem mais códons que aminoácidos, quase todos os aminoácidos são representados por mais de um códon.
Código degenerado: as duas primeiras bases do códon são mais conservadas, a oscilação/degeneração ocorre na 3ª base (é a base que muda).
Na tradução, o mRna é lido códon por códon, e a mediação entre códons e aa’s é feita pelo tRNA, que se liga a determinado aminoácido através do anticódon, uma sequência de 3 nucleotídeos complementar ao códon; estes interagem na síntese protéica por um pareamento de bases. Alguns tRNAs com diferentes anticódons ligam-se a um mesmo aminoácido, por isso diferentes códons podem codificar um mesmo aa, fenômeno chamado de degeneração. Estes códons são chamados sinônimos. Entretanto, cada códon corresponde a somente um aa.
A universalidade do código genético mostra que ele surgiu muito cedo e permaneceu altamente conservado durante a evolução, com raras exceções. Outra característica é que o mRNA não é traduzido do seu início ao fim. A tradução começa e termina em pontos determinados pelos códons de terminação e iniciação. O códon AUG é um dos sinais que determina o início da síntese das proteínas, sendo, portanto, a metionina o primeiro aminoácido em todas as ptns. Os códons UAA, UGA e UAG não são reconhecidos pelo tRNA, determinando, assim, uma parada no processo de incorporação de aa’s e, consequentemente, o término da síntese.
O código genético é quase universal, havendo alterações nos genomas mitocondriais, onde foram encontradas substituições de aa’s.
Estrutura dos tRNAs: Deve existir pelo menos um pra cada aa. Cada tRNA possui um anticódon. Sua estrutura secundária é denominada folha de trevo, e é mantida por pareamento entre sequencias complementares na molécula de tRNA. Sua forma apresenta quatro braços contendo regiões pareadas (hastes) e regiões de fita simples (alças).
Braço aceptor: possui uma sequencia conservada, cca, com um grupamento 3’-oh livre, por onde ocorre a ligação com o AA.
Braço D: possui uma ´base modificada, denominada D.
Braço do anticódon: haste terminando um uma alça (laço) que contém a trinca anticódon no centro da sequência.
Braço T: contém uma pseudouridina
Braço variável: o tamanho desse braço varia nos grupos de tRNAs
Os tRNAs são denominados aminoacil-tRNA, de acordo com o aa a que está ligado. Apenas um aminoácido liga-se, covalentemente, ao tRNA. (fidelidade da síntese).
Ribossomos: formados por duas subunidades contendo moléculas de RNA+protenínas. Eles convertem a informação genética em ptn. Ação parecida à da polimerase: têm atividade enzimática que reconhece os elementos do mRNA, determina onde será iniciada a síntese e depois perde contato com os elementos iniciadores. A subunidade menor decodifica o mRNA e a maior tem atividade peptidil-transferase. Existe um túnel para a saída da proteína nascente e sítios ativos de ligação aos três tRNAS.
Em todos os organismos as subunidades ribossomais se unem quando vão fazer a síntese.
Procariotos: subunidade menor é 30s e maior é 50s. Eucariotos: 40s e 60s. são considerados ribozimas, pois são formadas essencialmente por moléculas de RNAr com função enzimática.
Cada subunidade possui 3 sítios ativos: sitio A, liga o aminoacil-tRNA que será incorporado na cadeia; sitio P liga tanto o tRNA iniciador como posiciona o peptidil-tRNA e o sitio E é o sítio de saída, por onde o tRNA vai se dissociar do ribossomo. Com excessão do iniciador, todos os tRNAs se associam ao ribossomo. Os sítios são localizados nas duas subunidades, que devem trabalhar juntas. Na maior está localizada o centro catalítico, e o túnel de saída. Na menor, localiza-se a sequencia codificadora (o mRNA) e o mecanismo para controlar a tradução.
Em procariotos: 
É nessa região da sequencia do mRNA que apresenta o códon de iniciação AUG e uma sequencia complementar a uma região do ribossomo, denominada sequencia SD. Em eucariotos o processo é similar, mas somente o códon AUG é utilizado como iniciador.
Durante a tradução, os ribossomos deslocam-se ao longo do mRNA, possibilitando o pareamento entre esses e os tRNAs que carregam os diferentes aa’s que irão compor as ptns. Os ribossomos deslocam-se na direção 5’-3’. Uma mesma molécula de mRNA é traduzida, ao mesmo tempo, por diferentes ribossomos.
O processo de síntese de ptns pode ser dividido em: 
Iniciação: forma-se o complexo de iniciação entre o ribossomo, o mRNA e o primeiro aminoacil-tRNA.
Alongamento e translocação: O alongamento da cadeia inclui todos os processos, desde a ligação dos primeiros aa’s até a adição do ultimo. Essa fase ocorre de forma contínua e é a que ocorre mais rapidamente durante a síntese. O ribossomo rtrealiza um movimento de translocação, avançando três nucleotídeos do mRNA.
Terminação: Ocorre pelo aparecimento das trincas de terminação. O reconhecimento desses códons é realizado por proteínas.