E a sequência de bases no RNA que determina a sequência de aminoácidos em uma proteína?

Nos núcleos das células (e também nas mitocôndrias e nos cloroplastos) encontramos dois tipos de ácidos nucleicos: o DNA (ácido desoxirribonucleico) e o RNA (ácido ribonucleico). As moléculas de DNA e de RNA são constituídas da união de unidades menores, os nucleotídeos.

Cada nucleotídeo é formado por um grupo fosfato, um açúcar (desoxirribose no DNA e ribose no RNA) e uma base nitrogenada. Existem cinco tipos diferentes de bases nitrogenadas: adenina (A), timina (T), guanina (G), citosina (C), e uracila (U). As quatro primeiras são encontradas no DNA. Já no RNA, a timina é substituída pela uracila.

Enquanto os nucleotídeos do RNA se agrupam numa cadeia simples, a molécula de DNA apresenta duas cadeias emparelhadas e enroladas uma sobre a outra, formando uma estrutura conhecida como "dupla hélice". As cadeias do DNA emparelham-se através da ligação entre as bases nitrogenadas: adenina com timina e citosina com guanina (A - T; C - G), que são unidas por pontes de hidrogênio.

Os cromossomos (estruturas presentes no núcleo das células dos seres vivos em geral e no citoplasma das bactérias) são constituídos por um longo filamento de DNA associado a certas proteínas chamadas histonas.

Alguns trechos do DNA presente nos cromossomos dão início a processos de fabricação de proteínas com as mais diversas funções no organismo. Esses trechos de DNA são o que chamamos de genes.

Existem três tipos de RNA: mensageiro (mRNA), ribossômico (rRNA) e transportador (tRNA). Todos eles também participam dos processos de síntese proteica, cada um apresentando diferentes funções.

 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.

Para garantir uma boa nota na prova de Biologia Enem revise sobre a Síntese Proteica. Ela ocorre em três fases: 1 - Transcrição; 2 - Ativação: 3 - Tradução. O DNA reúne as informações para 'montar' as proteínas nos organismos. Confira!

O DNA tem como função principal armazenar informações para construir proteínas celulares, como uma receita. As proteínas, determinam todas as características do ser vivo. Lembre sempre que as proteínas são polímeros formados pela sequência de aminoácidos.  Vamos seguir com a revisão de Síntese Proteica:

É através da sequência de nucleotídeos do DNA que se obtêm as instruções para construção das proteínas. O segmento de DNA que codifica proteínas é chamado de gene. O processo de realização da Síntese Proteica está entre os fenômenos regulares e constantes que se desenvolvem no interior das células, em quase todos os organismos. A Síntese Proteica envolve três fases: 1 – Transcrição; 2 – Ativação; e, 3 – Tradução.

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O Dogma Central da Biologia – Esse processo ocorre em todas as células fazendo com que o DNA produza RNA, e em seguida o RNA produza proteína. Essa sequência é chamada de dogma central da biologia. Sabe-se hoje que existe a capacidade de RNA produzir DNA, processo chamado de transcrição reversa. Para esse evento ocorrer existem alguns vírus (retrovírus) que apresentam a enzima transcriptase reversa, que usa RNA para produzir DNA.

Existe um código nos ácidos nucleicos utilizado, através de suas bases nitrogenadas, para a formação das proteínas, chamado código genético. Sem ele, nada de se chegar à Síntese Proteica.

Dica 1 – Você conhece o ácido desoxirribonucleico e o ácido ribonucleico? Entenda tudo sobre o DNA e o RNA nesta aula de Biologia Enem

O Código Genético

É estabelecido pela sequência de três bases consecutivas de DNA, chamado códon. Ou seja, uma trinca de bases forma um códon.

Cada códon irá codificar um único aminoácido.

Sabemos que o DNA apresenta quatro tipos de bases nitrogenadas (A, T, C, G), que irão se agrupar de três em três, para formar os códons. Portanto temos 64 (43) possibilidades de combinações diferentes, para codificar apenas 20 aminoácidos. Como existem mais combinações do que aminoácidos, um mesmo aminoácido pode apresentar códons diferentes. Por isso dizemos que o código genético é degenerado.

Existe um códon de iniciação da síntese proteica, AUG, que codifica o aminoácido metionina. Esse aminoácido pode ser retirado em algumas proteínas em sua fase de maturação.

Dica 2 – Você sabia que as Proteínas correspondem a 70% do peso seco do corpo humano? Entenda as suas classificações nesta aula de Biologia Enem – https://blogdoenem.com.br/proteinas-biologia-enem/

Também existem três códons de finalização da síntese, UAA, UAG, UGA, pois não codificam nenhum aminoácido.

Os aminoácidos podem ser abreviados com três, ou até uma letra.

O código genético é universal, pois funciona da mesma forma em todos os organismos do planeta. Ou seja, o códon GCU irá codificar alanina, no homem, na planta, em fungos, bactérias. Isso permitiu que a engenharia genética introduzisse um gene da produção de insulina de humanos em bactérias. Essa bactéria transgênica começou a produzir insulina, facilitando o tratamento de diabéticos. O mesmo ocorre com o gene da bioluminescência de celenterados introduzidos em coelhos que passaram a emitir luz.

Mecanismo da Síntese Proteica

Esse processo ocorre sempre com gasto de energia (ATP) ocorrendo em todas as células.

É um processo extremamente rápido. Sua ocorrência varia de acordo com a necessidade da célula.

Ocorre no núcleo e, principalmente, no citoplasma.

Pode ser dividido em duas etapas: transcrição e tradução.

1) Transcrição

É a etapa em que o DNA serve de molde para a produção de RNA.

Acontece no interior do núcleo.

A informação presente no DNA é transcrita para a molécula de RNA, pois o DNA não sai do núcleo, ficando sempre protegido contra agentes oxidantes. A enzima RNA polimerase participa da organização dos nucleotídeos para a montagem, do RNA.

Em seguida RNA migra para o citoplasma, onde ocorrerá a tradução.

São produzidos os três tipos de RNA: mensageiro, transportador e ribossômico.

Por exemplo:

DNA ATG – GAT – GUU, vai gerar

RNAmensageiro AUG – CAU – CAA (códons)

RNAtransportador UAC – GUA – GUU (anticódons)

RNAribossômico AUG – CAU – CAA

2) Tradução

Etapa em que o RNA produz proteína. Ocorre em função da tradução dos códons em aminoácidos, formando as proteínas.

Aqui o RNAm, carregando os códons para produção da proteína, será lido pelo ribossomo.

Ribossomo é uma organela formada por RNAr, com duas subunidades que se juntam durante a leitura do RNAm.

O RNAt fará o transporte dos aminoácidos que constituirão as proteínas. Seu anticódon deverá ser compatível com o códon do RNAm, para que o aminoácido seja acoplado ao polipeptídeo pelo ribossomo.

O ribossomo inicia a leitura do RNAm no códon AUG, que é o códon de iniciação.

À medida que a proteína vai sendo formada, o ribossomo a libera. Ao fim do processo, as duas subunidades do ribossomo separam-se.

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A tradução pode ocorrer tanto nos ribossomos livres no citoplasma, quanto nos constituintes do retículo endoplasmático rugoso.

Saiba mais sobre Síntese Proteica nesta aula do canal Paulo Jubilut, disponível no Youtube. Após assistir, revise o que você aprendeu respondendo aos nossos desafios!

[youtube http://www.youtube.com/watch?v=rD9sDfvOxy8]

Desafios

Questão 1

(UEL/2005) A teoria “Um Gene uma Enzima” propunha que cada gene era responsável pela síntese de uma enzima, que expressava uma determinada característica biológica. Hoje, sabe-se que a partir de um gene é produzida uma cadeia polipeptídica.

Assinale a alternativa cuja sequência de eventos resulta na produção de cadeias polipeptídicas.

a) Descondensação dos cromossomos, tradução do RNAm e transcrição da cadeia polipeptídica no citoplasma.

b) Leitura da sequência de DNA no citoplasma, transcrição no núcleo, tradução no núcleo e síntese polipeptídica no citoplasma.

c) Leitura da sequência de DNA específica, transcrição no citoplasma, tradução do RNAm imaturo no núcleo e síntese polipeptídica no citoplasma.

d) Leitura da sequência de DNA específica, transcrição do DNA no citoplasma, processamento do RNAm no núcleo, síntese polipeptídica no núcleo e maturação da proteína no citoplasma.

e) Leitura da sequência de DNA específica, produção de RNAm heterogêneo no núcleo, saída do RNAm do núcleo e síntese da cadeia polipeptídica no citoplasma.

Questão 2

(UFOP-JUNHO/2005) Com relação à síntese de proteínas em uma célula, é INCORRETO afirmar:

a) Todas as células sintetizam sempre os mesmos tipos de proteínas, nas mesmas proporções.

b) A sequência de bases nitrogenadas ao longo da molécula de RNA mensageiro determina a sequência dos aminoácidos incorporados na cadeia polipeptídica.

c) Para a formação da proteína, não basta a atividade do RNAm; é necessária a participação dos RNAt e dos ribossomos.

d) Ao longo de um DNA, há segmentos que atuam diretamente na síntese de proteínas, os éxons, e os que parecem inativos nesse processo, os íntrons.

e) Embora seja um processo complexo, a síntese proteica ocorre de forma extremamente rápida, garantindo o suprimento de proteínas das células.

Questão 3

(PUC-MG) O maior projeto do final do século é, sem dúvida, o Projeto Genoma Humano, que tem por objetivo sequenciar todos os genes dos 23 cromossomos que compõem a espécie humana. Uma reportagem recente mostrou um gene totalmente sequenciado com o seguinte trecho: AAA AAT CAA GTA.

Baseado em seus conhecimentos, identifique o segmento de RNA mensageiro formado a partir desse filamento.

a) UUU UUA GUU CAU

b) UUU UUT GUU CTU

c) AAA AAU CAA GUA

d) TTT TTA GTT CAT

e) TTT UUA GUU CAT

Questão 4

(Cesgranrio) Sobre a síntese de proteínas, são feitas as seguintes afirmações:

I. Um RNA-t transporta sempre um determinado aminoácido. Esse aminoácido, porém, pode ser transportado por vários RNA-t.

II. A tradução do código químico do RNA-m ocorre nos ribossomos localizados no retículo endoplasmático rugoso.

III. As moléculas de RNA-t apresentam numa determinada região da sua molécula uma trinca de bases denominada anticódon.

São corretas:

a) Apenas II.

b) Apenas III.

c) Apenas I e II.

d) Apenas II e III.

e) I, II e III.

Questão 5

João ficou intrigado com a grande quantidade de notícias envolvendo DNA: clonagem da ovelha Dolly, terapia gênica, testes de paternidade, engenharia genética, etc. Para conseguir entender as notícias, estudou a estrutura da molécula de DNA e seu funcionamento e analisou os dados do quadro a seguir.

Analisando-se o DNA de um animal, detectou-se que 40% de suas bases nitrogenadas eram constituídas por adenina (A).

Relacionando esse valor com o emparelhamento específico das bases, os valores encontrados para as outras bases nitrogenadas foram:

a) T = 40%; C = 20%; G = 40%

b) T = 10%; C = 10%; G = 40%

c) T = 10%; C = 40%; G = 10%

d) T = 40%; C = 10%; G = 10%

e) T = 40%; C = 60%; G = 60%

Questão 6

Com relação ao quadro da questão 4, responda:

Em I está representado o trecho de uma molécula de DNA.

Observando o quadro, pode-se concluir que:

a) a molécula de DNA é formada por 2 cadeias caracterizadas por sequências de bases nitrogenadas.

b) na molécula de DNA, podem existir diferentes tipos de complementação de bases nitrogenadas.

c) a quantidade de A, presente em uma das cadeias, é exatamente igual à quantidade de A da cadeia complementar.

d) na molécula de DNA, podem existir 5 diferentes tipos de bases nitrogenadas.

e) no processo de mitose, cada molécula de DNA dá origem a 4 moléculas de DNA exatamente iguais.

Você consegue resolver estes exercícios? Então resolva e coloque um comentário no post, logo abaixo, explicando o seu raciocínio e apontando a alternativa correta para cada questão. Quem compartilha a resolução de um exercício ganha em dobro: ensina e aprende ao mesmo tempo. Ensinar é uma das melhores formas de aprender!

O que determina a sequência de aminoácidos de uma proteína?

Qual a sequência de bases de um RNA?

Qual a sequência de aminoácidos determinadas por esse RNAm?

Qual a sequência correta de aminoácidos?