Síntese Proteica

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Todas as células expressam a sua informação da 
mesma maneira, utilizando o RNA como molécula 
intermediária entre o DNA e as proteínas. 
A transcrição e a tradução são os meios pelos quais as 
células leem ou expressam as informações genéticas em 
seus genes. 
O RNA é sintetizado, a partir do DNA, no processo de 
transcrição e, posteriormente, a informação deste RNA 
será utilizada para a síntese de proteínas através da 
tradução. 
Esses processos ocorrem em locais diferentes na célula, 
a transcrição acontece no núcleo e a tradução no citosol. 
Na transcrição ocorre a síntese do RNA com a mesma 
linguagem do DNA, a sequência de nucleotídeos. Já na 
tradução ocorre a síntese de proteínas com uma 
linguagem diferente daquela do RNA, pois as proteínas 
terão, ao invés da sequência de nucleotídeos, sequência 
de aminoácidos. 
O DNA e o RNA são polímeros lineares compostos por 
sequências nucleotídicas unidas por uma ligação 
fosfodiéster. Os nucleotídeos são formados por pentose, 
bases nitrogenadas e grupamento fosfato. 
O RNA difere do DNA em 3 aspectos: 
1. Os nucleotídeos do RNA são ribonucleotídeos, 
ou seja, eles contêm o açúcar ribose ao invés do 
açúcar desoxirribose; 
2. O RNA contém uracila ao invés de timina; 
3. O RNA é uma fita simples podendo, desta forma, 
se dobrar como uma proteína em conformação 
tridimensional e, por isso, apresenta funções 
estruturais e catalíticas, como as enzimas. 
A transcrição começa com a abertura e a 
desespiralização de uma pequena porção da dupla 
hélice de DNA para expor as bases da dupla fita. A RNA 
polimerase (enzima que realiza a transcrição) se acopla 
à fita dupla do DNA e faz a leitura da informação 
(sequência nucleotídica) da fita exposta. Nessa leitura, 
a RNA polimerase identifica as bases nitrogenadas do 
nucleotídeo e faz a união dos ribonucleotídeos, 
complementares a essas bases, até formar toda a 
cadeia de RNA que será liberada após a síntese. 
 
 
A célula eucariótica possui mais de uma isoforma de 
RNA polimerase e cada uma é específica para um 
determinado tipo de gene. A RNA polimerase 1 fará a 
transcrição dos RNAs ribossomais. Já a RNA polimerase 
2 é responsável por transcrever os genes que codificam 
proteínas. E a RNA polimerase 3 fará a transcrição de 
RNAs transportadores e de alguns outros também. 
Além das RNA polimerase, a célula necessita da ajuda 
de outras proteínas chamadas fatores gerais de 
transcrição para dar início a transcrição. Elas se 
associam na região promotora do gene junto com a RNA 
polimerase e desempenham diferentes funções: 
 Ajudam a posicionar a RNA polimerase no 
promotor; 
 Auxiliam a separação das fitas de DNA; 
 Liberam a RNA polimerase do promotor. 
A maioria dos genes presentes na sequência de DNA 
codifica a sequência de aminoácidos de uma proteína. 
Porém, existem também alguns genes que não terão 
como produto uma proteína. Os RNAs transcritos que 
não darão origem a uma proteína são conhecidos como 
RNAs não codificantes. E as moléculas de RNA que 
possuem o código para sintetizar as proteínas são 
conhecidos como RNAs codificantes ou RNAs 
mensageiros. 
Existem diversos tipos de RNAs que são sintetizados pelo 
processo de transcrição como, por exemplo, o RNA 
mensageiro que codifica as proteínas, o RNA 
ribossômico que forma a estrutura básica dos 
ribossomos e o RNA transportador que atua como 
adaptador entre o RNA mensageiro e os aminoácidos. 
Além deles, existem também os pequenos RNAs 
nucleares que auxiliam em alguns processos nucleares, 
Citologia e Histologia 
 Síntese Proteica 
Beatriz Fernandes 
os pequenos RNAs nucleolares que ajudam nos 
processamentos que ocorrem dentro do nucléolo e os 
micro-RNAs e pequenos RNAs de interferência que 
auxiliam na regulação da expressão gênica. 
A célula produz pela transcrição uma série de RNAs 
diferentes, porém a maioria dos RNAs presentes nas 
células são os RNAs ribossômicos, pois ele formará, 
posteriormente, a estrutura dos ribossomos. 
Nos cromossomos nós possuímos a molécula de DNA 
onde nós encontramos os genes. E nos genes nós 
encontramos éxons, que são sequências curtas de DNA 
codificante, íntrons, que são as sequências maiores e 
intercalantes, e as sequências reguladoras de DNA, que 
irão determinar se o gene será ativado ou desativado. 
No processo de transcrição são os genes que formam os 
RNAs que, posteriormente, na tradução, farão a síntese 
das proteínas. 
A RNA polimerase é a enzima que reconhece o local do 
início da transcrição, pois no gene não há apenas 
sequências possíveis de serem transcritas. 
A região anterior ao início da transcrição é a região que 
irá regular a transcrição, pois é onde se ligarão os 
fatores gerais de transcrição, no sítio TATA-box (rico em 
timina e adenina) da região, para permitir que a RNA 
polimerase 2 se acople, exatamente, na região do início 
da transcrição. Os fatores gerais de transcrição auxiliam 
no posicionamento correto da RNA polimerase e um 
desses fatores também realiza a desespiralização do 
local onde a enzima irá se acoplar. Resumindo, forma-
se então um complexo de iniciação da transcrição que 
irá favorecer e direcionar a RNA polimerase para o início 
da transcrição que irá fazer a leitura da sequência de 
nucleotídeos com o auxílio dessa enzima. 
A RNA polimerase 2 necessita do remodelamento da 
cromatina para facilitar a sua interação com a fita de 
DNA. Portanto, é necessária a modificação da 
cromatina para que a enzima consiga acessar a fita de 
DNA dos nucleossomos. 
 
O fim da transcrição nos dá como resultado, por 
exemplo, um RNA mensageiro que ainda não está 
maduro e, por isso, ele recebe o nome de transcrito 
primário de RNA mensageiro. Esse transcrito primário 
será processado e modificado ainda dentro do núcleo e 
formará o RNA mensageiro maduro que estará pronto 
para ser exportado do núcleo e participar da tradução 
no citosol. 
O processamento do transcrito primário de RNA 
mensageiro envolve três processos: 
 O capeamento da extremidade 5’: Adição de 
um nucleotídeo guanina modificado no início do 
transcrito primário; 
 O splicing do RNA: Retirada das sequências não 
codificantes (íntrons) para que a fita de RNA 
mensageiro tenha apenas sequências 
codificantes (éxons); 
 A poliadenilação 3’: Capeamento da 
extremidade 3’ com a adição da cauda poli A 
que possui vários nucleotídeos adenina; 
Com isso, forma-se o RNA mensageiro maduro pronto 
para ser exportado com marcas nas suas duas 
extremidades, a quepe 5’ e a cauda poli A, e apenas 
sequências codificantes presentes no meio da sua 
cadeia. 
 
Quando ocorre a retirada dos íntrons no splicing do RNA 
há a definição da sequência codificadora (união dos 
éxons) para a futura proteína. As enzimas que 
participarão desse processo são os pequenos RNAs 
nucleares, que trabalharão em conjunto para formar e 
retirar as alças de íntrons que serão degradadas 
posteriormente. Os pequenos RNAs nucleares se 
combinam com algumas proteínas e compõem uma 
unidade conhecida como spliceossomo que irá realizar 
a retirada dos íntrons. 
O splicing do RNA representa uma vantagem evolutiva 
para as células, pois os transcritos de muitos genes 
podem sofrer um splicing alternativo. Esse splicing 
alternativo permite que éxons sejam clivados de formas 
diferentes em diferentes tipos celulares e que tenhamos 
como resultado, RNAs mensageiros com pequenas 
diferenças que sintetizarão diferentes proteínas. 
Portanto, o splicing alternativo permite que um mesmo 
gene produza um conjunto de proteínas com algumas 
diferenças, o que aumenta a variedade de proteínas 
sintetizadas pela célula a partir desse mesmo gene. 
 
Os RNAm eucarióticos somente serão exportados do 
núcleo após o processamento, ou seja, quando já estiver 
maduro. Essa exportação é um processo altamente 
seletivo e, no caso dos RNAm, é unidirecional, ouseja, 
eles só podem sair do núcleo. As proteínas exportinas 
irão auxiliar no transporte do RNAm para o citosol que 
só será exportado caso seja processado da maneira 
correta. 
No citosol irá ocorrer o processo de tradução ou síntese 
proteica que é baseado na informação encontrada na 
fita do RNAm. O RNAm é formado por sequências de 
nucleotídeos que serão lidas sempre em trincas 
(códons). O código genético é baseado nesses códons, 
que irão sempre especificar um aminoácido, e é 
redundante, pois diversos códons podem determinar 
um mesmo aminoácido. O códon de iniciação (AUG) é 
único e especifica o aminoácido metionina, a tradução 
na célula eucariótica sempre se iniciará a partir dele. 
Para que aconteça a leitura dos códons do RNAm é 
necessário o RNAt, que será transcrito pela RNA 
polimerase 3 e exportado do núcleo para o citosol. O 
RNAt se assemelha a uma folha de trevo, pois se dobra 
em uma conformação tridimensional. Além disso, ele 
possui uma região anticódon, onde haverá uma 
sequência de trincas de nucleotídeos que será 
complementar aos códons do RNAm. Na extremidade 3’ 
da molécula, se ligará o aminoácido correspondente 
àquele anticódon do RNAm. 
 
Existem enzimas específicas que farão a ligação do 
aminoácido ao RNAt. Os RNAt se ligam aos aminoácidos 
através de uma ligação do tipo éster catalisada pela 
enzima aminoacil-tRNA-sintetase. Existem diferentes 
tipos de RNAt e cada um carrega o seu aminoácido 
apropriado. 
 
Para realizar a síntese proteica a célula também 
necessita do ribossomo, que funciona como uma 
máquina catalítica e é formado pelas subunidades 
ribossomais maior e menor, sintetizadas no nucléolo e 
unidas no citosol em cima do RNAm para formar o 
ribossomo. Os ribossomos catalisam a união dos 
aminoácidos que formam a cadeia proteica, 
funcionando como uma enzima ao unir os aminoácidos, 
trazidos pelo RNAt, que chegam no seu interior. O 
mecanismo de ação de alguns antibióticos é baseado na 
inibição da síntese proteica das bactérias, pois alguns 
deles conseguem se ligar às fendas dos RNAr e, portanto, 
interferem no funcionamento do ribossomo. 
No nucléolo será transcrito o RNAr precursor que sofrerá 
uma modificação química e algumas clivagens para se 
transformarem em fragmentos de RNAr com diferentes 
tamanhos que irão ser incorporados às subunidades 
ribossômicas maior e menor com o auxílio de proteínas. 
Os ribossomos são um complexo de RNAr e proteínas 
que se associam com RNAm e catalisam a síntese de 
proteínas. O ribossomo 80S possui uma subunidade 
maior formada pela associação entre três fragmentos 
de RNAr e 49 proteínas, e uma subunidade menor 
formada pela associação entre um fragmento e cerca de 
33 proteínas. Tais subunidades são formadas 
isoladamente no nucléolo e transportadas para o citosol 
onde irão se unir para formar o ribossomo 80S. A 
subunidade pequena se liga ao RNAm e ao RNAt, e a 
subunidade grande catalisa a ligação peptídica entre os 
aminoácidos. 
 
No citosol os RNAm, RNAt e ribossomo irão se encontrar 
para realizar a tradução. No ribossomo existem quatro 
regiões para a ligação de moléculas de RNA, um sítio de 
ligação para o RNAm e três sítios para a ligação do RNAt 
(sítios A, E e P). 
A síntese proteica contém três etapas: 
 Iniciação; 
 Elongamento de cadeia; 
 Término da cadeia. 
A tradução irá sempre se iniciar no códon AUG do 
RNAm que corresponde ao aminoácido metionina. O 
RNAt da metionina se ligará ao sítio P da subunidade 
menor do ribossomo e toda essa subunidade irá se 
acoplar ao RNAm. Essa subunidade menor irá atrás do 
códon AUG do RNAm para que o anticódon do RNAt o 
reconheça e se ligue a ele. Posteriormente à ligação, a 
subunidade maior do ribossomo irá fechar a estrutura 
da organela e iniciar, efetivamente, o processo de 
tradução. Um próximo RNAt se ligará ao ribossomo, 
agora completo, e irá trazer, após a leitura do segundo 
códon, o segundo aminoácido correspondente para 
dentro organela. A metionina e o segundo aminoácido 
serão ligados através da ligação peptídica promovida 
pelo próprio ribossomo e, quando ocorre essa ligação, a 
metionina se desliga do seu RNAt permanecendo ligada 
apenas ao aminoácido que ainda está ligado ao seu 
RNAt do sítio A. 
A cadeia começa a se alongar, porém se mantém 
sempre unida ao último RNAt que se encontra no sítio A. 
A subunidade ribossomal maior se move em relação ao 
RNAm, ligado a subunidade menor, liberando o sítio A e 
trocando os RNAt de sítios, permitindo que outro RNAt 
se acople ao ribossomo com o seu aminoácido 
correspondente ao códon subsequente. Outra mudança 
conformacional ocorre, expulsando o RNAt do sítio E que 
já não possuía mais um aminoácido acoplado a ele, e 
um novo RNAt se acopla ao sítio A ligando o seu 
aminoácido por ligação peptídica ao restante da cadeia. 
Com isso, essa cadeia peptídica aumenta de tamanho 
dando o nome desta etapa de elongamento de cadeia. 
O término da síntese de proteínas no ribossomo se dá 
quando o códon de parada (UAA, UAG e UGA) é 
alcançado pelo ribossomo (sítio A). Fatores de 
terminação se ligam ao sítio A e o complexo ribossomo, 
RNAm e proteína se dissocia. 
 
Assim que o ribossomo traduz a primeira sequência do 
RNAm, ele vai se movendo da extremidade 5’ em 
direção a extremidade 3’ para traduzir outras 
sequências daquele RNA e as áreas que ele deixou livres 
atrás são abraçadas por outros ribossomos, fazendo 
com que vários ribossomos se acoplem àquela molécula 
em diferentes regiões e formem os poliribossomos. Os 
poliribossomos permitem que a célula produza diversas 
proteínas em um curto espaço de tempo a partir de um 
mesmo RNAm. 
Observação: Os RNAt sempre sairão pelo 
sítio E (exit) e sempre entrarão pelo sítio A. 
 
Em resumo, a transcrição acontece dentro do núcleo 
para síntese dos diferentes tipos de RNA. O RNAm, os 
RNAt e as subunidades ribossomais são exportadas 
para o citosol para trabalhar em conjunto no processo 
de tradução. O ribossomo monta as suas duas 
subunidades em cima da fita de RNAm e o RNAt levará 
os aminoácidos até este ribossomo. E, dessa maneira, 
nós teremos a formação da proteína. 
 
Durante a síntese da cadeia proteica, a proteína vai 
saindo do ribossomo e inicia, imediatamente, o seu 
enovelamento. As proteínas adquirem conformações 
tridimensionais que estão relacionadas com a função 
que elas irão desempenhar. Portanto, caso elas não se 
dobrem da maneira correta, elas não irão desempenhar 
a sua função. 
 
Para realizar o seu enovelamento correto, algumas 
proteínas não necessitarão de auxílio e outras 
necessitarão do auxílio de proteínas conhecidas como 
chaperonas. As proteínas enoveladas de maneira 
incompleta serão digeridas pelo proteassomo, pois não 
desempenharão suas funções. Com isso, nós temos um 
controle de qualidade desse mecanismo. Caso o 
proteassomo não faça a digestão das proteínas 
anormais, elas podem se agregar e causar algumas 
doenças como, por exemplo, a doença de Huntington, o 
mal de Alzheimer e as doenças priônicas. 
As proteínas que devem ser degradadas serão 
marcadas pela poliubiquitina e direcionadas aos 
proteassomos para que sejam digeridas e liberem os 
seus aminoácidos. Portanto, essa degradação também 
é uma forma de controlar a síntese proteica, pois nós 
teremos apenas proteínas funcionais no nosso 
organismo. 
 
1. Controle Transcricional: A célula controla a 
transcrição, ou seja, controla quando e como 
um determinado gene será transcrito; 
2. Controle do Processamento de RNA: Splicing 
alternativo; 
3. Controle do Transporte e da Localização de 
RNA: Transporte do núcleo para o citosol; 
4. Controle de Tradução: Controla quais RNAs 
serão traduzidos pelos ribossomos; 
5. Controle da Degradação do RNAm; 
6. Controle de Atividade Proteica: Controla a 
ativação e inativação de proteínas. 
Portanto, todo o processo de expressãogênica é 
regulado para que tenhamos células expressando 
moléculas diferentes e com diferentes funções.