Genética na Comunidade
Tradução Ana Paula Lechetta e Michelle Susin
A tradução é o processo de síntese de proteínas, que consiste na união de aminoácidos (ligação peptídica) de acordo com a sequência de nucleotídeos do RNA mensageiro (mRNA). É o mRNA que carrega a “instrução” para a produção de uma cadeia de aminoácidos. Essa instrução está na forma de grupos de três nucleotídeos, denominados códons, representados na Figura 1. A relação entre as combinações de códons e o respectivo aminoácido é denominada código genético. O códon GUA (guanina; uracila; adenina), corresponde ao aminoácido valina, exemplo representado na figura abaixo. É importante ressaltar que, um aminoácido pode ser formado por mais de uma sequência de códon, por esse motivo o código genético é degenerativo.
Figura 1. Representação da sequência de nucleotídeos de uma molécula de mRNA hipotética (U – uracila; A – adenina; C – citocina; G – guanina), que reunidos em códons (trincas de nucleotídeos) são traduzidos em aminoácidos. Representação dos aminoácidos formados conforme o códon apresentado no RNA mensageiro (mRNA) da figura: UAC aminoácido Tirosina (Tyr); GUA – Valina (Val); UGU – Cisteína (Cys) e CCA – Prolina (Pro).
Figura 2. O mRNA fornece um molde para a síntese de um polipeptídeo, porém o mRNA não pode se ligar diretamente aos aminoácidos. Em vez disso, ele interage com moléculas de tRNA de transferência. No citoplasma celular, a menor subunidade do ribossomo se liga ao RNA mensageiro, enquanto a maior subunidade está ligada ao RNA transportador. O RNA transportador fará a associação entre os códons do RNA mensageiro e os anticódons. O anticódon está representado na figura como UGC (UGC – uracila; guanina; citosina), ao códon correspondente (ACG – adenina; citosina; guanina) do RNA mensageiro. Dessa forma, o RNA transportador permitirá a incorporação de um novo aminoácido à cadeira peptídica em crescimento de acordo com cada códon lido, exceto códons de parada. Os aminoácidos adicionados são ligados covalentemente através da atividade catalítica do ribossomo, resultando em uma cadeia polipeptídica.
Apesar do DNA, que contêm a informação genética estar no núcleo, a síntese de proteínas ocorre nos ribossomos, dentro do citoplasma da célula eucariótica. O ribossomo é composto de 4 moléculas diferentes de RNA ribossômico (rRNA) e um conjunto de até 83 proteínas ribossomais distribuídas em duas subunidades chamadas: maior e menor. A subunidade menor liga ao mRNA e orienta a síntese da proteína e a subunidade maior liga o RNA transportador (tRNA) e contém o centro ativo da formação da ligação peptídica (Figura 2). A função das moléculas de tRNA é atuar como adaptadores entre os códons do mRNA com seus aminoácidos correspondentes. Isso é possível porque os tRNAs apresentam em sua extremidade 3' um sítio para a ligação de um aminoácido específico e na extremidade oposta uma sequência de três nucleotídeos chamada anticódon, que sofre pareamento de bases complementares com um códon no mRNA. A molécula de tRNA só está carregada com o aminoácido após a ação da enzima aminoacil-tRNA sintetase que pode ser específica para cada aminoácido (Figura 2).
A leitura do mRNA para a síntese proteica começa do códon de iniciação (AUG) da extremidade 5’, seguindo adiante até a extremidade 3’. Esse processo finaliza quando ocorre o posicionamento do ribossomo no códon de parada (UAA, UAG ou UGA), pois o tRNA não apresenta anticódons complementares à essas sequências, que são então reconhecidas por fatores de liberação. A ação desses fatores irá resultar na liberação da cadeia polipeptídica e dissociação do complexo ribossomo - mRNA, com as subunidades maior e menor íntegras para uma nova tradução.
Após a formação da proteína, ela será enviada ao seu local de ação na célula. Esse processo ocorre por meio de uma pequena sequência do polipeptídeo, denominada sequência sinal, que direciona a proteína para uma organela como o retículo endoplasmático, por exemplo. Caso a proteína seja de membrana, será direcionada para lá, passando pelos poros do retículo endoplasmático. É o caso das proteínas que atuam na membrana como receptores específicos de hormônios, como a testosterona. A ligação entre essa proteína e o hormônio promove reações na célula-alvo que permitem a ação da molécula.