Síntese Proteica


A síntese proteica é o mecanismo de produção de proteínas determinado pelo DNA, que acontece em duas fases chamadas transcrição e tradução.

O processo acontece no citoplasma das células e envolve ainda RNA, ribossomos, enzimas específicas e aminoácidos que formarão a sequência da proteína a ser formada.

Síntese ProteicaEtapas da expressão gênica ou genética.

Em resumo, o DNA é "transcrito" pelo RNA mensageiro (RNAm) e depois a informação é "traduzida" pelos ribossomos (compostos RNA ribossômico e moléculas de proteínas) e pelo RNA transportador (RNAt), que transporta os aminoácidos, cuja sequência determinará a proteína a ser formada.

Expressão Gênica

As etapas do processo de síntese das proteínas é regulado pelos genes. Expressão gênica é o nome do processo pelo qual a informação contida nos genes (a sequência do DNA) gera produtos gênicos, que são as moléculas de RNA (na etapa de transcrição gênica) e as proteínas (na etapa de tradução gênica).

Transcrição Gênica

Nessa primeira fase a molécula de DNA se abre, e os códigos presentes no gene são transcritos para a molécula de RNA. A enzima polimerase do RNA se liga a uma das extremidades do gene, separando as fitas de DNA e os ribonucleotídeos livres se emparelham com a fita de DNA que serve de molde.

A sequência das bases nitrogenadas do RNA seguem exatamente a sequência de bases do DNA, segundo a seguinte regra: U com A (Uracila-RNA e Adenina-DNA), A com T (Adenina-RNA e Timina-DNA), C com G (Citosina-RNA e Guanina-DNA) e G com C (Guanina-RNA e Citosina-DNA).

O que determina o início e o fim do gene que será transcrito são sequências específicas de nucleotídios, o início é a região promotora do gene e o fim é a região terminal. A polimerase do RNA se encaixa na região promotora do gene e vai até a região terminal.

Tradução Gênica

A cadeia polipeptídica é formada pela união de aminoácidos segundo a sequência de nucleotídeos do RNAm. Essa sequência do RNAm, denominada códon, é determinada pela sequência de bases da fita do DNA que serviu de molde. Desse modo, a síntese de proteínas é a tradução da informação contida no gene, por isso se chama tradução gênica.

Código Genético: Códons e Aminoácidos

Existe uma correspondência entre a sequência de bases nitrogenadas, que compõem o códon do RNAm, e os aminoácidos a ele associados que se denomina código genético. A combinação de trincas de bases formam 64 códons diferentes aos quais correspondem 20 tipos de aminoácidos que comporão as proteínas.

Veja na figura a seguir o círculo do código genético, que deve ser lido do meio para fora, assim por exemplo: o códon AAA está associado ao aminoácido lisina (Lys), GGU é glicina (Gly) e UUC é fenilalanina (Phe).

Síntese ProteicaCírculo do Código Genético. O códon AUG, associado ao aminoácido Metionina é de iniciação e os códons UAA, UAG e UGA sem aminoácidos associados, são de parada.

Diz-se do código genético que é "degenerado" porque muitos dos aminoácidos podem ser codificados pelo mesmo códon, como a serina (Ser) associada aos códons UCU,UCC,UCA e UCG. Há no entanto o aminoácido Metionina associado a apenas um códon AUG, que sinaliza o início da tradução, e 3 códons de parada(UAA, UAG e UGA) não associados a nenhum aminoácido, que sinalizam o fim da síntese proteica.

Formação da Cadeia Polipeptídica

Síntese ProteicaRepresentação esquemática da associação entre o ribossomo, o RNAt e o RNAm, para a formação da proteína.

A síntese da proteína começa com a associação entre um RNAt, um ribossomo e um RNAm. Cada RNAt transporta um aminoácido cuja sequência de bases, chamada anticódon, corresponde ao códon do RNAm.

O RNAt trazendo uma metionina, orientado pelo ribossomo, se liga ao RNAm onde se encontra o códon (AUG) correspondente dando início ao processo. Em seguida se desliga e outro RNAt se liga trazendo outro aminoácido.

Essa operação é repetida várias vezes formando a cadeia polipeptídica, cuja sequência de aminoácidos é determinada pelo RNAm. Quando enfim o ribossomo chega a região do RNAm onde há um códon de parada, é determinado o fim do processo.

Quem participa da Síntese?

Síntese ProteicaComparação entre uma moléculas de DNA (fita dupla) e uma de RNA (fita simples).

  • DNA: Os genes são partes específicas da molécula de DNA, que possuem códigos que serão transcritos para o RNA. Cada gene determina a produção de uma molécula específica de RNA. Nem toda molécula de DNA contém genes,há algumas que não tem as informações para a transcrição gênica, são DNA não-codificante, e sua função não é bem conhecida.
  • RNA: As moléculas de RNA são produzidas a partir de um molde de DNA. O DNA é uma fita dupla, sendo que apenas uma delas é usada para a transcrição do RNA. No processo de transcrição participa a enzima polimerase do RNA. São produzidos 3 tipos diferentes, cada qual com função específica: RNAm - RNA mensageiro, RNAt - RNA transportador e RNAr - RNA ribossômico.
  • Ribossomos: São estruturas presentes nas células eucarióticas e procarióticas, cuja função é sintetizar proteínas. Não são organelas pois não possuem membranas, são espécies de grânulos, cuja estrutura é composta da molécula de RNA ribossômico dobrado, associado a proteínas. São formados por 2 subunidades e se localizam no citoplasma, livres ou associados ao retículo endoplasmático rugoso.

Exercícios

1. (MACK) Os códons UGC, UAU, GCC e AGC codificam, respectivamente, os aminoácidos cisteína, tirosina, alanina e serina; o códon UAG é terminal, ou seja, indica a interrupção da tradução. Um fragmento de DNA, que codifica a sequência serina – cisteína – tirosina – alanina, sofreu a perda da 9a base nitrogenada. Assinale a alternativa que descreve o que acontecerá com a sequência de aminoácidos.

a) O aminoácido tirosina será substituído por outro aminoácido.
b) O aminoácido tirosina não será traduzido, resultando numa molécula com 3 aminoácidos.
c) A sequência não será traduzida, pois essa molécula de DNA alterada não é capaz de comandar esse processo.
d) A tradução será interrompida no 2o aminoácido.
e) A sequência não sofrerá prejuízo, pois qualquer modificação na fita de DNA é imediatamente corrigida.

d) A tradução será interrompida no 2o aminoácido.

2. (UNIFOR) “O RNA mensageiro é produzido no ____I___ e, ao nível ____II___ , associa-se a ____IIII___ participando das síntese de ____IV___ .” Para completar corretamente essa frase, I, II, III e IV devem ser substituídos, respectivamente, por:

a) ribossomo – citoplasmático – mitocôndrias – energia.
b) ribossomo – citoplasmático – mitocôndrias – DNA.
c) núcleo – citoplasmático – mitocôndrias – proteínas.
d) citoplasma – nuclear – ribossomos – DNA.
e) núcleo – citoplasmático – ribossomos – proteínas.

e) núcleo – citoplasmático – ribossomos – proteínas.

3. (UFRN) Uma proteína X codificada pelo gene Xp é sintetizada nos ribossomos, a partir de um RNAm. Para que a síntese aconteça, é necessário que ocorram, no núcleo e no citoplasma, respectivamente, as etapas de:

a) Iniciação e transcrição.
b) Iniciação e terminação.
c) Tradução e terminação.
d) Transcrição e tradução.

d) Transcrição e tradução.

4. (UEMA) O código genético é um sistema de informações bioquímicas que permite a produção de proteínas, as quais determinam a estrutura das células e controlam todos os processos metabólicos. Marque a alternativa correta em que se encontra a estrutura do código genético.

a) Uma sequência aleatória de bases nitrogenadas A, C, T, G.
b) Uma sequência de trincas de bases do DNA indica uma sequência de nucleotídeos que devem se unir para formar uma proteína.
c) Uma sequência de trincas de bases do RNA indica uma sequência de aminoácidos que devem se unir para formar uma proteína.
d) Uma sequência aleatória de bases nitrogenadas A, C, U, G.
e) Uma sequência de trincas de bases do DNA indica uma sequência de aminoácidos que devem se unir para formar uma proteína.

e) Uma sequência de trincas de bases do DNA indica uma sequência de aminoácidos que devem se unir para formar uma proteína.