BIOSSÍNTESE

Publicado em 19 de abril de 2013 por Erilany Alves

1-VISÃO GERAL


COMO SINTETIZAR PROTEÍNAS? DE ONDE ELAS VÊM?

Essas perguntas assombraram a comunidade científica por muitos anos. Todavia, em meados dos anos de 1950, com a descoberta da molécula de DNA, é que se começou a compreender os passos para a síntese de proteínas. É na molécula de DNA que está o código para a produção de uma proteína.
Entretanto, a descoberta do envolvimento do DNA, na síntese de proteína, fez com que os cientistas esbarrassem numa outra pergunta: como sintetizar uma sequência de aminoácidos, para compor a proteína, a partir de uma sequência de nucleotídeos?
A resposta dessa pergunta veio mais tarde, quando os cientistas encontraram um padrão de molécula capaz de linkar a sequência de nucleotídeos com os aminoácidos específicos para a produção das proteínas – eis que se descobre a molécula de RNA.
É sobre as etapas que envolve o processo de síntese proteíca, que iremos nos aprofundar no decorrer das nossas postagens. Para adiantar, deixo hoje, um mapa de conceitos-chave, resumindo todo o processo da síntese das proteínas.




Fonte:
CHAMPE, HARVEY & FERRIER. Bioquímica Ilustrada, 3° edição, Porto Alegre, Editora Artmed , 2006


Publicado em 26 de abril de 2013 por Erilany Alves



2. ETAPAS DA SÍNTESE PROTEICA
A Síntese de proteínas  ou simplesmente Síntese Proteica, é uma operação desencadeada nas células e é de essencial importância para o corpo vivo. Apesar de ser um processo rápido, a síntese proteica é densa e complexa. Considere inicialmente que todo esse processo acontece dentro das organelas ribossômicas encontradas livremente pelo citoplasma ou no retículo plasmático rugoso.
 
ESQUEMA DA SÍNTESE PROTEICA
 


2.1. Etapa da Transcrição


As informações necessárias para a produção da síntese proteica estão contidas em uma parte do DNA denominada de Códon. Essa mensagem então, é levada pelo RNA mensageiro (RNAm). Para que isso aconteça nesse sentido, a adenina do DNA se pareia com a uracila do RNA, como também a timina do DNA se pareia com a Adenina do RNA e a citosina do DNA com a guanina do RNA, isso em escala sucessiva com a ação enzimática do RNA polimerase. Admitindo que 3 bases nitrogenadas no RNAm formem o códon com a mensagem proteica, o RNAm então é enviado do núcleo passando pelas organelas ribossômicas até penetrar nos poros da membrana plasmática.

Fonte:
CHAMPE, HARVEY & FERRIER. Bioquímica Ilustrada, 3° edição, Porto Alegre, Editora Artmed , 2006




Publicado em 12 de maio de 2013 por Erilany Alves

Ainda falando do Processo de transcrição:


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.
 
Pareamento das Bases Nitrogenadas

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. 

   2.2. Ativação dos aminoácidos

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 mRNA e o primeiro tRNA se desliga do conjunto ribossomo-RNAm, sendo que os aminoácidos permanecem ligados.  


 
 2.3. Etapa da Tradução

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.


Combinação das bases nitrogenadas (três a três) formando os 20 aminoácidos
 
 Fonte: Champe, Pamela C. Bioquímica/ pamela C. Champe, Richard A. Harvey, Denise R. Ferrier - 3. ed.- Porto Alegre: Artemed, 2006




Publicado em 02 de junho de 2013 por Erilany Alves

                 Mecanismos de Ação das Etapas da Síntese Protéica

1. Mecanismo de INICIAÇÃO da síntese protéica :

Os componentes do sistema de tradução são reunidos, e o RNAm associa-se com a subunidade ribossomal menor. O processo requer a presença de fatores de iniciação. Nos procariotos, uma região rica em purinas do RNAm pareia com uma sequência complementar no RNAr 16S, resultando no posicionamento de RNAm de modo que a tradução possa iniciar. O quepe 5' no RNAm eucariótico é utilizado para posicionar aquela estrutura sobre o ribossomo. O códon de iniciação é 5'-AUG-3'.

2. Mecanismo de ALONGAMENTO durante a síntese protéica :

A cadeia polipeptídica é alongada no sentido 5'- 3', pela adição de aminoácidos à extremidade carboxila da cadeia crescente. O processo requer fatores de alongamento. A formação da ligação peptídica é catalisada pela peptidiltransferase, que é uma atividade intrínseca do RNAr 23S do robossomo. Após a formação da ligação peptídica, o robossomo avança para o próximo códon (translocação). Devido ao grande comprimento da maioria dos RNAm. mais de um ribossomo pode traduzir uma mensagem ao mesmo tempo, formando um polissomo.

3. Mecanismo de TERMINAÇÃO da síntese protéica :

O processo de terminação inicia quando um dos três códons de terminação move-se para o sítio A. Esses códons são reconhecidos por fatores de terminação (ou liberação). A proteína recém-sintetizada é liberada do complexo ribossomal, e o ribossomo dissocia-se do RNAm. Numerosos antibióticos interferem no processo de síntese protéica.

Podendo ainda ocorrer, modificações pós-traducionais:

Muitas cadeias polipeptídicas são modificadas covalentemente após a tradução. Tais modificações incluem clivagem de aminoácidos em excesso, fosforilação, que pode ativar ou inativar a proteína, a glicosilação, que direciona uma proteína a tonar-se parte da membrana plasmática ou do lisossomo ou a ser secretada da célula, ou a hidroxilação, conforme estudada para o colágeno. Proteínas que são defeituosas ou que estão destinadas à rápida reciclagem são marcadas para destruição pela ligação de uma pequena proteína altamente conservada, chamada ubiquitina. As proteínas marcadas dessa forma são rapidamente degradadas por um componente celular conhecido como proteassomo.


Aqui, finalizo minha participação nessa primeira etapa de informações deixando para vocês um resumo geral de toda a Síntese Protéica. 


Bons estudos a todos nós....!!!



Fonte: Champe, Pamela C. Bioquímica/ pamela C. Champe, Richard A. Harvey, Denise R. Ferrier - 3. ed.- Porto Alegre: Artemed, 2006








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