O controle gênico das atividades celulares

•   Descoberta do DNA:

- Os cientistas descobriram que os genes, são formados pelo ácido desoxirribonucleico, sendo chamado de DNA.

- Os cientistas chegaram à conclusão de que o DNA era a substância capaz de transformar as características hereditárias das bactérias.

·       Estrutura molecular do DNA:

- É formado por dois longos filamentos enrolados um sobre o outro, constituindo uma estrutura helicoidal .

- Por possuir dois filamentos paralelos enrolados helicoidalmente, costuma-se dizer que o DNA é uma dupla-hélice.

- Cada um dos filamentos de DNA é formado por muitas unidades chamadas nucleotídios, encadeados em sequência, por isso são chamados de cadeias polinucleotídicas.

- A adenina liga-se com a timina e a guanina liga-se com a citosina.

·       Como o DNA armazena informações: uma analogia

- A linguagem da vida baseia-se em um sistema de codificação, sendo conhecido como código genético, uma sequência de trincas de bases do DNA indica em que sequência os aminoácidos devem se unir para formar determinada proteína.

·       Duplicação semiconservativa do DNA:

-Duas cadeias que formam o DNA se separam e cada uma orienta a produção da cadeia complementar, sendo chamado de duplicação semiconservativa do DNA.

-Cada cadeia será formada por uma molécula da cadeia original e por uma cadeia nova.

 - As enzimas helicases catalizam a quebra das ligações entre os nucleotídios é chamada polimerase do DNA, pois forma um polímero.

·       Relação entre genes, cromossomos e DNA:

- Cada cromossomo tem uma molécula de DNA, que pode atingir até 10 cm e apresentar mais de 150 milhões de pares nucleotídios.

- Um gene apresenta poucas dezenas de pares de nucleotídios até milhões deles, cada um (gene) determina a produção de uma molécula específica de RNA.

- Uma pequena parcela DNA dos seres eucarióticos tem sua informação “transcrita” para moléculas de RNA, o restante são sequências de nucleotídios que produzem RNA, formando o DNA não condificante.

- O genoma é o conjunto de moléculas de DNA.

·       Transcrição gênica:

- Na transcrição gênica, as duas cadeias do DNA se separam e uma delas serve de molde para o RNA, a outra cadeia permanece inativa, depois as duas voltam a se emparelhar reformando a dupla- hélice.

- A síntese do DNA a partir do RNA é catalisada pela enzima polimerase do RNA, que separa as cadeias do DNA. Depois do emparelhamento os ribonucleotídios por ação da polimerase do RNA, formando uma molécula de RNA. À medida que é produzida se desprende da cadeia- molde de DNA, que volta a se juntar à sua complementar.

·       Limites de um gene:

- o gene se inicia por uma sequência de pares de bases nitrogenadas chamada de região promotora de gene. Essa sequência determina o local do DNA em que se encaixa a polimerase do RNA, para se iniciar a sua síntese , a polimerase do RNA separa a dupla-hélice do DNA e utiliza uma das cadeias como molde para o surgimento do RNA. O processo continuará até que se encontre uma sequência específica de bases nitrogenadas, sendo conhecida como sequência de término de transcrição, que marca o fim do processo.

·       Principais tipos de RNA:

- RNA transportador: responsável pelo transporte das moléculas de aminoácidos até os ribossomos, onde elas se unem para formar proteínas. Liga-se a um aminoácido específico  e a uma anticódon, emparelha-se temporariamente a uma trinca de bases complementares do RNA mensageiro o códon.

-RNA ribossômico: as moléculas de RNAr acumulam ao redor de certas regiões específicas formando os nucléolos, onde o RNAr se combina a proteínas especiais vindas do citoplasma e origina os ribossomos, que sintetizam as proteínas.

- RNA mensageiro: possuem a informação para a síntese de proteínas codificadas em trincas de bases nitrogenadas. Cada trinca é denominada códon e define a posição de um aminoácido constituinte da proteína. A correspondência entre o códon e o respectivo aminoácido é feita pelo RNAt, por meio do anticódon. Associando-se à subunidade menor do ribossomo.

·       Código genético:

- Dos 64 códons, 61 correspondem aos vinte tipos de aminoácido que entram na formação das proteínas. Os três códons restantes não correspondem a nenhum aminoácido e funcionam como pontuação. Fala-se que o código é “desgenerado” porque, para quase todos o aminoácidos há mais de uma trinca codificante.

·       Tradução gênica:

- A síntese de uma cadeia polipeptídica une aminoácidos de acordo com a sequência de códons do RNAm. Essa sequência é determinada pelas bases do DNA, por isso a síntese de proteínas representa a “tradução” da informação do gene, sendo chamada de tradução gênica.

- Síntese da cadeia polipeptídica: começa com a associação entre um ribossomo, um RNAm e o RNAt, que transporta o aminoácido metionina . O RNAt, que possui anticódon UAC, emparelha-se com o códon UAG, presente perto da extremidade da molécula do RNAm. O códon AUG forma o denominado códon de inicio de tradução.

- Crescimento da cadeia polipeptídica:

- O RNAt especial, que transporta metionina e começa a tradução gênica, encaixa-se em um local do ribossomo, onde aloja o primeiro códon-AUG-do RNAm (local conhecido como sítio P), ao lado do sítio P, localiza-se o sítio A, onde fica o RNAt que carrega o aminoácido a ser incorporado na cadeia polipeptídica em formação. O segundo RNAt aloja-se no sítio A, que será complementar ao RNAm.

- O ribossomo catalisa a separação da metionina de seu RNAt e imediata a ligação ao aminoácido transportado pelo segundo RNAt, que ocupa o sítio A. Depois o ribossomo desloca-se sobre a molécula de RNAm , iniciando uma trinca de bases. Então o RNAt desprende-se do RNAm e do ribossomo, e o RNAt que originalmente ocupava o sítio A passa a ocupar o sítio P, carregando dois aminoácidos juntos pela ligação peptídica. O sítio A passa a se localizar sobre o terceiro códon do RNAm. Este orienta a entrada de um RNAt com anticódon complementar. Ocorre a catalisação do RNAt que originalmente ocupava o sítio P e do dipeptídio que transportava. Simultaneamente, ocorre a ligação peptídica entre o segundo aminoácido do dipeptídio e o aminoácido recém-chegado, transportado pelo RNAt ocupante do sítio A . Depois dá inicio a uma trinca de bases. Com isso, o RNAt sem aminoácidos se solta, e o sítio P passa a ser ocupado pelo terceiro RNAt, que agora transporta um tripeptídio. O sítio A agora se localiza sobre o quarto códon do RNAm, e assim por diante.

- Término da síntese da cadeia polipetídica: o seu último estágio ocorre quando o ribossomo chega a um códon de parada, ou seja, um dos três códons para os quais não há aminoácido correspondente. O sítio A fica ocupado pela proteína fator de liberação e todos os participantes do processo se separam.

- Polirribossomos ou polissomo: é o conjunto constituído por vários ribossomos traduzindo um mesmo RNAm.