Biologia ilimitada

O dogma central: o DNA codifica o RNA e o RNA codifica a proteína

O dogma central descreve o fluxo de informações genéticas do DNA para o RNA e para a proteína.

O O código genético é degenerado e universal

O código genético é degenerado porque existem 64 tripletos de nucleotídeos possíveis (43), o que é muito mais do que o número de aminoácidos. Esses tripletos de nucleotídeos são chamados de códons; eles instruem a adição de um aminoácido específico a uma cadeia polipeptídica. Sessenta e um dos códons codificam vinte aminoácidos diferentes. A maioria desses aminoácidos pode ser codificada por mais de um códon. Três dos 64 códons terminam a síntese de proteínas e liberam o polipeptídeo do mecanismo de tradução. Esses trigêmeos são chamados de códons de parada. O códon de parada UGA às vezes é usado para codificar um 21º aminoácido chamado selenocisteína (Sec), mas somente se o mRNA contiver adicionalmente uma sequência específica de nucleotídeos chamada sequência de inserção de selenocisteína (SECIS). O códon de parada UAG às vezes é usado por algumas espécies de microrganismos para codificar um 22º aminoácido chamado pirrolisina (Pyl). O códon AUG, também tem uma função especial. Além de especificar o aminoácido metionina, também serve como o códon de início para iniciar a tradução. O quadro de leitura para tradução é definido pelo códon de início do AUG.

O código genético é universal. Com algumas exceções, virtualmente todas as espécies usam o mesmo código genético para a síntese de proteínas. A natureza universal do código genético é uma evidência poderosa de que toda a vida na Terra compartilha uma origem comum.

O dogma central: DNA codifica RNA, RNA codifica proteína

O dogma central da biologia molecular descreve o fluxo de informação genética nas células do DNA para o RNA mensageiro (mRNA) para a proteína. Afirma que os genes especificam a sequência de moléculas de mRNA, que por sua vez especificam a sequência de proteínas. Como a informação armazenada no DNA é tão central para a função celular, a célula mantém o DNA protegido e o copia na forma de RNA. Uma enzima adiciona um nucleotídeo à fita de mRNA para cada nucleotídeo que lê na fita de DNA. A tradução desta informação em uma proteína é mais complexa porque três nucleotídeos de mRNA correspondem a um aminoácido na sequência polipeptídica.

Transcrição: DNA para RNA

A transcrição é o processo de criação uma cópia de RNA complementar de uma sequência de DNA. Tanto o RNA quanto o DNA são ácidos nucléicos, que usam pares de bases de nucleotídeos como uma linguagem complementar que as enzimas podem converter de DNA para RNA. Durante a transcrição, uma sequência de DNA é lida pela RNA polimerase, que produz uma fita de RNA complementar antiparalela. Ao contrário da replicação do DNA, a transcrição resulta em um complemento de RNA que substitui o RNA uracila (U) em todos os casos em que a timina de DNA (T) teria ocorrido. A transcrição é a primeira etapa da expressão gênica. O trecho de DNA transcrito em uma molécula de RNA é chamado de transcrito. Alguns transcritos são usados como RNAs estruturais ou regulatórios e outros codificam uma ou mais proteínas. Se o gene transcrito codifica uma proteína, o resultado da transcrição é o RNA mensageiro (mRNA), que será usado para criar aquela proteína no processo de tradução.

Tradução: RNA para proteína

Tradução é o processo pelo qual o mRNA é decodificado e traduzido para produzir uma sequência polipeptídica, também conhecida como proteína. Este método de síntese de proteínas é dirigido pelo mRNA e realizado com a ajuda de um ribossomo, um grande complexo de RNAs ribossômicos (rRNAs) e proteínas. Na tradução, uma célula decodifica a mensagem genética do mRNA e monta a nova cadeia polipeptídica. O RNA de transferência, ou tRNA, traduz a sequência de códons na fita de mRNA. A principal função do tRNA é transferir um aminoácido livre do citoplasma para um ribossomo, onde é ligado à crescente cadeia polipeptídica. Os tRNAs continuam a adicionar aminoácidos à extremidade crescente da cadeia polipeptídica até atingirem um códon de parada no mRNA. O ribossomo então libera a proteína completa na célula.