Síntese Proteíca

O mecanismo da Síntese Proteíca

A síntese de uma proteína é um mecanismo complexo, que se inicia no núcleo com o ADN e termina no citoplasma, ao nível dos ribossomas com a formação de proteínas.

Esta passagem da linguagem dos ácidos nucleícos para a linguagem das proteínas ocorre em três etapas:

1. Transcrição - ocorre no núcleo;
2. Migração -ocorre na passagem da informação do núcleo para o citoplasma;
3. Tradução -ocorre no citoplasma, mais proprimente nos ribossomas.
   3.1- Iniciação
   3.2- Alongamento
   3.3- Finalização

ADN → Transcrição → ARNm → Tradução → cadeia polipeptídica (proteína)

1. A transcrição é a etapa em que ocorre a cópia da sequência de bases do ADN para uma cadeia complementar de RNAm.
Esta etapa decorre no núcleo, onde apenas uma cadeia de ADN é usada como molde para síntese de RNAm, segundo a regra do emparelhamento de bases. Esta síntese é comandada pela enzima RNA-polimerase, que desliga um troço de ADN, abrindo a cadeia e iniciando a síntese, sempre no sentido 5’ -> 3’. Após a passagem da RNA-polimerase a cadeia de ADN volta fechar, formando-se novamente pontes de hidrogénio entre as bases azotadas das 2 cadeias.

 

Nos seres eucariontes o RNA sintetizado sofre um processamento ou maturação, antes de abandonar o núcleo. Durante este processo, diversas porções do RNA inicialmente transcritas, são removidas - os intrões. Estes são sequências não codificadoras, que são eliminadas através de enzimas. Entretanto as sequências codificadoras restantes - os exões – são unidos entre si, formando o RNAm funcional ou maturado. Pelo facto do RNA inicialmente transcrito ser um precursor do mRNA é frequentemente chamado de RNA pré-mensageiro (pré - mRNA).

O processo de transcrição permite não só a síntese de mRNA, mas também de outros tipos de RNA, nomeadamente, RNA ribossómico (rRNA) e RNA transferência (tRNA), como está esquematizado na figura.

A seguinte tabela mostra os intervenientes da transcrição:

2. A migração ocorre no final do processo de transcrição, pois dá-se quando o mRNA migra do núcleo para o citoplasma, no qual vai ocorrer a tradução da mensagem. O mRNA passa para o citoplasma através dos poros nucleares do núcleo.

3. Na tradução dá-se a produção das proteínas, segundo a sequência de codões do mRNA, com a ajuda dos RNAt, RNAr (referidos no post ESTRUTURA DO RNA) e dos ribossomas.
Os ribossomas são organelos membranares constituídos por RNA ribossómico e porções proteicas. Cada ribossoma apresenta uma subunidade maior e uma menor.

 

Referem-te a esta etapa que decorre no citoplasma, podem-se distinguir a forma como ocorre nos dois tipos de seres:

• Nos eucariontes a etapa dá-se quase sempre nas membranas do retículo endoplasmático rugoso, onde os ribossomas estão inseridos. Neste caso, as proteínas sintetizadas são enviadas para o interior das cisternas do RER, sendo depois distribuídas por toda a célula.
• Em procariontes, que não apresentam sistemas membranares, os ribossomas estão dispersos no citoplasma.

Apesar de a tradução ser efectuada pelos ribossomas que actuam de forma independente, em determinadas situações, podem associar-se em polirribossomas descodificando a mesma cadeia de ARNm em simultâneo.

Este processo é constituído por 3 etapas:

• Iniciação – o RNAm liga-se ao ribossoma na subunidade grande (através do RNAr). O RNAt iniciador transporta o aminoácido metionina até à subunidade menor do ribossoma;
• Alongamento – sequencialmente, um novo RNAt transporta um novo aminoácido até ao ribossoma, ligando-se ao codão. Há formação de uma ligação peptídica entre o aminoácido que chega e os anteriores e o ribossoma avança 3 bases no RNAm. O estabelecimento destas ligações requer energia, fornecida, como sempre, por degradação de moléculas de ATP;
• Finalização – os codões de finalização não têm anticodão complementar, pelo que quando o ribossoma atinge um deles, a síntese acaba, a cadeia polipeptídica destaca-se, podendo sofrer transformações posteriores no retículo e no complexo de Golgi. As subunidades do ribossoma separam-se e ficam livres para iniciar nova síntese.

A tabela que se segue mostra os intervenientes na tradução:

Trabalho elaborado por: Alexandra Amaral, nº1 

Meiose e Fecundação

Meiose é o nome dado ao processo de divisão celular através do qual uma célula tem o seu número de cromossomos reduzido pela metade.
Nos organismos de reprodução sexuada a formação de seus gametas ocorre por meio desse tipo de divisão celular. Quando ocorre fecundação, pela fusão de dois desses gametas, ressurge uma célula diplóide, que passará por numerosas mitoses comuns até formar um novo indivíduo, cujas células serão, também, diplóides.
Nos vegetais, que se caracterizam pela presença de um ciclo reprodutivo haplodiplobionte, a meiose não tem como fim a formação de gametas, mas, sim, a formação de esporos. Curiosamente, nos vegetais a meiose relaciona-se com a porção assexuada de seu ciclo reprodutivo.
A meiose permite a recombinação gênica, de tal forma que cada célula diplóide é capaz de formar quatro células haplóides (três no caso da oogênese) geneticamente diferentes entre si. Isso explica a variabilidade das espécies de reprodução sexuada.

A meiose conduz à redução do número dos cromossomos à metade. A primeira divisão é a mais complexa, sendo designada divisão de redução. É durante esta divisão que ocorre a redução à metade do número de cromossomos. Na primeira fase, os cromossomos emparelham-se e trocam material genético (entrecruzamento ou crossing-over), antes de separar-se em duas células filhas. Cada um dos núcleos destas células filhas tem só metade do número original de cromossomos. Os dois núcleos resultantes dividem-se na Meiose II (ou Divisão II da Meiose), formando quatro células (três células no caso da oogênese). Qualquer das divisões ocorre em quatro fases: prófase, metáfase, anáfase e telófase.

Trabalho Elaborado por: Beatriz Melo nº4

Mitose

 Mitose

A mitose é o processo de reprodução celular que ocorre em grande parte das células durante parte do ciclo celular. Resumidamente, a mitose é o processo pelo qual uma célula diplóide dá origem a duas outras células diplóides, idênticas à célula-mãe e entre si. Isso quer dizer que uma célula com certo número de cromossomos (no caso humano, seriam 46) originaria outras duas células idênticas a essa, e eventualmente, iguais entre si.

Trabalho Elaborado por: Alexndra Amaral

Síntese protéica

O início da síntese de uma proteína se dá quando determinado trecho de DNA, um gene, tem suas duas cadeias separadas pela ação de uma enzima chamada polimerase do RNA. A polimerase do RNA orienta os nucleotídeos livres presentes no núcleo junto a uma dessas cadeias de DNA. Os nucleotídeos de RNA agrupam-se segundo um emparelhamento de bases nitrogenadas parecido com o das duas cadeias do DNA, com a diferença de que a adenina se emparelha com a uracila (A - U). Forma-se então uma nova molécula de RNA, chamada de mRNA, que se desprende da cadeia de DNA e migra para o citoplasma. Este processo é chamado de transcrição.

A sequência de bases transcritas a partir do DNA carrega consigo a informação codificada para a construção de uma molécula de proteína. Essa codificação se dá na forma de trincas de bases nitrogenadas, chamadas códons.

As proteínas são moléculas formadas por uma sequência de unidades menores chamadas aminoácidos. Os códons do RNA formado nesse processo determinam os aminoácidos que constituirão uma determinada molécula de proteína. Eles contêm, portanto, uma mensagem para a síntese proteica.

A etapa seguinte da síntese proteica ocorre no citoplasma das células, onde o mRNA formado durante a transcrição acopla-se a organelas chamadas ribossomos, que são constituídas por rRNA associado a proteínas. É nos ribossomos que ocorre a síntese - e eles podem encontrar-se livres no citoplasma ou associados ao retículo endoplasmático rugoso.

Entra em ação, então, o RNA transportador, que recebe esse nome em virtude de transportar com ele os aminoácidos (unidades constituintes das proteínas). No tRNA há uma trinca de bases nitrogenadas denominadas anticódon, por meio das quais ele se liga temporariamente ao mRNA no ribossomo, pelas bases complementares (códon).

Os aminoácidos transportados em cada tRNA unem-se entre si por meio de uma ligação química conhecida por ligação peptídica. O ribossomo, que catalisa esse processo, desloca-se então sobre o mRNAe o primeiro tRNA se desliga do conjunto ribossomo-RNAm, sendo que os aminoácidos permanecem ligados.

Em seguida, uma nova molécula de tRNA se une ao ribossomo, transportando mais um aminoácido que se junta aos outros dois. O processo continua até que todos os códons do mRNA tenham sido percorridos pelo ribossomo, recebendo os tRNA complementares e formando uma cadeia de aminoácidos, ou seja, uma molécula de proteína. Este processo é chamado de tradução.

Todas as proteínas presentes nos mais diferentes seres vivos são compostas por combinações entre 20 aminoácidos. Chamamos de código genético a correspondência entre os códons e os aminoácidos.

As quatro bases nitrogenadas do mRNA combinam-se, três a três, formando 64 códons que correspondem a apenas 20 aminoácidos. Dois ou mais códons podem codificar um mesmo aminoácido, por isso costuma-se dizer que o código genético é degenerado. Existem também alguns códons que não correspondem a aminoácido nenhum. Neste último caso, tratam-se de códons que determinam o término do processo de tradução.

Trabalho elaborado por: Beatriz Melo nº4