Função dos genes: Transcrição e Tradução

           O gene é um segmento de uma molécula de DNA que contém um código para a produção dos aminoácidos da cadeia polipeptídica e as sequencias reguladoras para a expressão, embora no genoma humano existam grandes sequencias não codificantes. As sequencias codificantes são chamadas de éxons. Elas são intercaladas por regiões não codificantes, chamadas de íntrons, que são inicialmente transcritas em RNA no núcleo, mas não estão presentes no RNA final no citoplasma, não sendo representada no produto proteico final. Em muitos genes, o tamanho cumulativo do éxons é muito menor que o de íntrons.

Os genes e o processo da transcrição

          O início da síntese de uma proteína se dá quando um determinado trecho de DNA, um gene, tem suas duas cadeias separadas pela ação de uma enzima chamada polimerase do RNA, que também orienta o agrupamento de nucleotídeos livres no núcleo, junto a uma dessas cadeias. Esses nucleotídeos unem-se, formando, então, uma molécula de RNA. Os nucleotídeos agrupam-se segundo um emparelhamento de bases nitrogenadas parecido com aquele das duas cadeias do DNA, com a diferença de que a adenina se emparelha com a uracila (A - U). Dessa forma, se a sequência de bases nitrogenadas do DNA for, por exemplo, TACAATCGCATTCAGGTACTG, a sequência de bases do RNA formado será AUGUUAGCGUAAGUCCAUGAC.

          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. No nosso exemplo, o RNAm formado possui os seguintes códons: AUG, UUA, GCG, UAA, GUC, CAU, GAC.

          As proteínas são moléculas formadas por uma sequência de unidades menores chamadas aminoácidos. Como veremos mais adiante, os códons do RNA formado neste processo determinam os aminoácidos que constituirão uma determinada molécula de proteína. Eles contêm, portanto, uma mensagem para a síntese proteica e, por isso, esse RNA recebeu o nome de "mensageiro".

Esquema do processo de transcrição gênica (cores fantasias)

O processo da tradução gênica

          A etapa seguinte da síntese proteica ocorre no citoplasma das células onde o RNAm formado acopla-se a organelas chamadas ribossomos, que são constituídas por RNAr 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 terceiro tipo de RNA, o RNA transportador, que recebe esse nome em virtude de transportar com ele os aminoácidos, as unidades constituintes das proteínas. No RNAt há uma trinca de bases nitrogenadas denominadas anticódon, por meio das quais ele se liga temporariamente ao RNAm no ribossomo pelas bases complementares (códon).

          Assim, no caso da sequência do exemplo dado anteriormente (AUGUUAGCGUAAGUCCAUGAC), às três primeiras bases (AUG) vai acoplar-se um RNAt com a sequência UAC; e assim por diante, como no esquema abaixo:

          A síntese de uma proteína começa com o acoplamento do ribossomo ao RNAm. No ribossomo também se acopla um RNAt, cujo anticódon se liga ao códon do RNAm. Logo em seguida, outro RNAt acopla-se ao segundo códon, ou seja, um ribossomo permite que até dois RNAts se acoplem ao mesmo tempo.

          Os aminoácidos transportados em cada RNAt 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 RNAm e o primeiro RNAt se desliga do conjunto ribossomo-RNAm, sendo que os aminoácidos permanecem ligados.

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