Transcrição

Vamos entender o processo de Transcrição e Tradução Gênica de uma vez por todas? Sim!

Esse processo tão importante para a vida dos seres vivos, resume-se em produzir uma molécula de RNA a partir do DNA, usando uma enzima chave, a RNA Polimerase. Observe a imagem: 

Imagem representando o processo de Transcrição. Fonte: Própria autora.

A imagem mostra o processo completo desde a abertura da dupla fita do DNA, o trabalho da RNA Polimerase, até a obtenção do RNA mensageiro. Vale lembrar que todos os RNA ́ s são formados dessa mesma forma. Fica aí, que já vamos falar sobre os tipos de RNA´s.

Dani, vamos para o passo a passo desse processo? Claro! Bora, lá!

Vimos no artigo anterior sobre os ácidos nucleicos, mas vamos relembrar algumas características básicas do RNA. São macromoléculas formadas por um único filamento de nucleotídeos, sendo suas bases nitrogenadas: adenina e guanina (bases purinas) e citosina e URACILA (bases pirimidinas).

O processo de transcrição ocorre no núcleo celular, a parte codificante (que eu tenho plena convicção que você já sabe que são os genes) será transcrita a partir de uma molécula de DNA em RNA. O que eu quero dizer com isso, é que apenas uma parte da dupla fita do DNA será “aberta” e essa parte será transcrita com o auxílio da RNA Polimerase.

A RNA Polimerase atua sintetizando a molécula de RNA, ou seja, essa enzima “recruta” os nucleotídeos que pareiam com as bases do DNA originando a molécula de RNA. Pergunta teste, se na molécula de DNA eu tenho uma Timina, quem a RNA Polimerase vai selecionar? Tempo….. Resposta: ADENINA!! Minha gente, adenina nós temos no RNA, quem não faz parte da molécula de RNA é a Timina. Ou seja, se na molécula de DNA a base for a Adenina, aí sim! A RNA Polimerase vai trazer uma Uracila. 

Ainda no núcleo, é formada uma molécula de RNA que contém íntrons e éxons. Essa molécula é um pré RNAm ou RNA primário. Dani, respira! O que são íntrons e éxons? Te explico!

Os éxons são sequências de bases transcritas e traduzidas. Os íntrons são sequências transcritas e não traduzidas. Para a gente relembrar, códons são trincas de nucleotídeos que codifica o aminoácido de uma proteína.

Imagem esquemática da formação do RNAm.  Fonte: Própria autora.

Agora, fica mais simples. Depois da formação desse RNA primário, que contém partes codificantes e não codificantes (para uma determinada proteína), essa molécula vai passar pelo processo de Splicing. Meu Deus!! Que palavra difícil!! Pode parar, que eu te conheço! Para seriado e vídeo game aprende mil palavras difíceis, para Biologia, a matéria mais linda do mundo fica de onda?? Aqui não, neném!! Splicing provavelmente veio do holandês, splissen, relacionado ao alemão, spleissen e do inglês, split, ou seja, separar, dividir. Assim, após esse processo os íntrons serão retirados e os éxons “unidos” em uma molécula de RNA mensageiro (RNAm). 

A Transcrição acontece no núcleo.

Imagem esquemática da transcrição e processo de Splicing.  Fonte: Própria autora.

Tipos de RNA´s

Antes da gente entender o processo de Tradução, é importante que a gente saiba quais tipos de RNA´s fazem parte dele. 

Já vimos como funciona a Transcrição, então já sabemos como os RNA´s são feitos. Vamos entender agora a função do RNA mensageiro (RNAm), RNA transportador (RNAt) e do RNA ribossômico (RNAr).

RNAm

O RNAm é responsável por levar para o citoplasma a mensagem que foi transcrita no núcleo tendo por molde os genes que estão na molécula de DNA. É o RNAm que exibe a mensagem genética para os ribossomos, mostra os códons que codificam os aminoácidos e a ordem que devem compor as proteínas, ou seja, o RNAm é a receita para produção de uma proteína. Ele é constituído por uma fita simples, com trincas que serão traduzidas em aminoácidos. Observe a forma do RNAm na imagem abaixo:

Imagem esquemática da fita de RNAm.  Fonte: Própria autora.

RNAr

O RNAr é o responsável por formar os ribossomos. Ribossomos são formados pela união do RNAr mais proteínas. São nos ribossomos que acontece o processo de tradução, ou seja, a síntese das proteínas.

Cada ribossomo é formado por duas subunidades: uma maior e outra menor. Essas subunidades juntam-se no momento da Tradução no citoplasma celular. Nos ribossomos encontramos alguns sítios, o sítio E, o sítio P e o Sítio A. Cada um desses sítios terá uma função no momento da tradução. Segura a ansiedade que no processo de Tradução eu explico. Mas já tenha essa informação na cabeça.

Abaixo a representação do ribossomo.

(Não tive coragem de colocar o meu desenho aqui, mas se você quiser ver é só assistir a aula no YouTube)

 Bruce Alberts et al. Biologia molecular da célula. 6 ed. Porto Alegre, 2017. Pág: 342, fig: 6-62 (d).

RNAt

O RNAt  é responsável por transportar os aminoácidos que serão utilizados na formação das proteínas até os ribossomos, local onde acontece a síntese proteica. O RNAt tem a forma que lembra um trevo. A extremidade 3´ apresenta sempre a mesma trinca de bases nitrogenadas: ACC e é nela que o aminoácido liga-se. Em outra porção o RNAt apresenta o anticódon (trinca de bases complementares ao RNAm), necessário para a correta formação sequencial da proteína.

Vou deixar para vocês duas imagens do RNAt, uma mostrando como ele atua, e uma outra da sua composição e forma mais real.  

Imagem esquemática do RNAt da Metionina.  Fonte: Própria autora.

Bruce Alberts et al. Biologia molecular da célula. 6 ed. Porto Alegre, 2017. Pág: 335, fig: 6-50.

Tradução Gênica

Entendemos o processo de Transcrição, aprendemos sobre cada RNA. Chegou o momento da gente traduzir esse código.

O processo de tradução gênica consiste na união de aminoácidos conforme a sequência de códons do RNAm. Assim que o RNAm é enviado para o citoplasma e “encontra” a subunidade menor do ribossomo essa avisa à subunidade maior que o processo de tradução precisa começar. O ribossomo formado vai convocar o RNAt que tem o códon complementar (anticódon) trazendo consigo o aminoácido correspondente. Observe a imagem:  

Imagem esquemática da transcrição (núcleo) e tradução (citosol)  Fonte: Própria autora.

Dani, você poderia traduzir a tradução? Estou aqui pra isso.

Podemos dividir o processo de tradução em três passos: 

1º Passo – A mensagem genética – RNAm. Toda maquinaria formada para tradução só vai funcionar se houver uma receita, quem traz essa receita para o citosol é o RNAm formado pelos códons que serão traduzidos em aminoácidos.  

2º Passo – Aminoácidos – RNAt. É necessário que tenhamos o RNAt com seu anticódon e aminoácido que serão unidos originando um peptídeo. 

3º Passo – Onde isso acontece – Ribossomos. Os ribossomos são responsáveis pela leitura do RNAm e pelo recrutamento do RNAt específico, além de serem o local da síntese. 

Quem aí tá lembrando dos sítios do RNAr? Vamos a eles. Geralmente, no processo de tradução um dos sítios fica livre. No sítio A uma molécula de RNAt vai se ligar (lembre-se da especificidade, códon (RNAm) e anticódon (RNAt)). Essa molécula vai para o sítio P deixando o sítio A livre, um novo RNAt liga-se ao sítio A (onde já tinha um aminoácido) e a ligação peptídica vai ocorrer entre os aminoácidos. O sítio E é onde o RNAt será dispensado. As ligações peptídicas acontecem sucessivamente conforme as imagens.

Amabis e Martho. Fundamentos da Biologia Moderna. 4 ed. São Paulo, 2006. Pág: 645, fig: 23.9.

Bruce Alberts et al. Biologia molecular da célula. 6 ed. Porto Alegre, 2017. Pág: 343, fig: 6-64 mod.

Ao final da Tradução teremos um polipeptídeo, uma proteína.

Mas Dani, qual a importância dos processos de Transcrição e Tradução gênica? Toda! As nossas células não conseguem entender o código que está no nosso DNA, por isso precisamos transcrever em um RNAm que nada mais é do que o código “escrito de uma outra forma”, essa outra forma precisa ser TRADUZIDA para que nossas células entendam e funcionem. Nossas células, entendem proteínas, daí a relevância.

Precisamos entender que as proteínas são macromoléculas indispensáveis para uma vida com qualidade. Vale lembrar que essas moléculas  atuam nas mais diversas frentes. São responsáveis, por exemplo, por defender o nosso organismo (os anticorpos são tipos de proteínas), fazer o transporte de oxigênio (a hemoglobina é a proteína que transporta o oxigênio pelo organismo). Dão estrutura para células e tecidos como o colágeno e a elastina. E esses são apenas alguns exemplos.

A transcrição e a tradução  são processos vitais. É a partir deles que a célula entende o comando do que precisa ser feito. A informação está contida no DNA, mas para que ela consiga ser compreendida precisa passar por esses dois processos.

Código genético

Mas Dani, eu ainda tenho dúvidas. Como funciona esse código genético que você tanto fala? Pessoal, o código genético é representado pelas regras que nós conversamos, através de símbolos, criado por letras. Veja a imagem abaixo.

Como vocês podem ver existe uma forma de ler o código. Começamos pela primeira base (extremidade 5´), vamos pra segunda até finalizar na terceira (extremidade 3´). Vocês também precisam observar que um mesmo aminoácido pode ser codificado por trincas diferentes, por isso, o código genético é considerado degenerado. No entanto, o inverso (uma trinca codificar diferentes aminoácidos) não acontece.

Também quero relembrar que toda proteína tem seu início com um mesmo códon: AUG que codifica uma metionina. E possui três códons de parada, UAA, UAG e UGA. Os códons de parada não codificam nenhum aminoácido, finalizando a proteína.

Eu acredito que quando a gente consegue ver como na prática o que aprendemos na teoria funciona nosso cérebro trabalha melhor guardando essa informação. Então, vocês já ouviram falar sobre a Fenilcetonúria? 

A fenilcetonúria é uma doença genética rara determinada pela presença de uma mutação responsável por alterar a função de uma enzima no organismo responsável pela conversão do aminoácido fenilalanina em tirosina, o que leva ao acúmulo de fenilalanina no sangue, que em grandes concentrações é tóxico para o organismo, podendo causar deficiência intelectual e convulsões, por exemplo.

Ou seja, a mudança de um aminoácido para outro pode trazer consequências muito graves para um organismo. A fenilcetonúria não tem cura, mas ela é mapeada pelo teste do pezinho, por conta disso, seu portador pode ter uma vida saudável fazendo uma dieta adequada.

Espero que vocês tenham entendido os processos de transcrição e tradução e a importância de você, querido aluno, que tem a oportunidade de ter tanto conhecimento possa aplicá-lo para o bem e de maneira gentil com aqueles que não tem a mesma oportunidade que você.

Saiba como a aprendizagem com o método correto pode te auxiliar!

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Sobre a autora:

Daniela Camporez

Graduada em Biologia pela Universidade Federal do Espírito Santo, Mestra e Doutora em Biotecnologia pela Universidade do Espírito Santo com ênfase em doenças neurodegenerativas. Pós graduada em Educação Inclusiva pelo Centro Universitário UniAmérica. Sócia da empresa Academia do Aprender. Atua atualmente como Professora e Coordenadora da Academia do Aprender.