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Visão geral da tradução

Como a sequência de nucleótidos de um RNAm é traduzida em uma sequência de aminoácidos de um polipeptídeo (proteína).

Introdução

Pare por um momento e observe suas mãos. Os ossos, pele e músculos que você vê são feitos de células. Cada uma dessas células contém milhões de proteínas1. Na verdade, as proteínas são "blocos de construção" moleculares fundamentais para todos os organismos da Terra.
Como essas proteínas são produzidas na célula? Para os principiantes, as instruções para produzir proteínas estão "escritas" na forma de genes no DNA da célula. Se essa ideia é nova para você, talvez queira conferir a seção DNA a RNA a proteína (dogma central antes de entrar nos pormenores da construção de proteínas.
Basicamente, um gene é utilizado para construir uma proteína em um processo de duas etapas:
  • Etapa 1: Transcrição! Aqui, a sequência de DNA de um gene é "reescrito" na forma de um RNA. Nos eucariontes como você e eu, o RNA é processado (e geralmente tem pequenos pedaços retirados dele) para gerar o produto final, o chamado RNA mensageiro ou RNAm.
  • Etapa 2: Tradução! Nesta etapa, o RNAm é decodificado para construir a proteína (ou um pedaço/subunidade dela) que contém uma sequência específica de aminoácidos.
_Imagem modificada de "Dogma central da bioquímica molecular com enzimas," por Daniel Horspool (CC BY-SA 3.0). A imagem modificada é licenciada por uma licença CC BY-SA 3.0._
Neste artigo, ampliaremos os conhecimentos sobre a tradução obtendo uma visão geral desse processo e das moléculas que o realizam.

O código genético

Durante a tradução, a célula "lê" a informação no RNA mensageiro (RNAm) e a usa para construir uma proteína. De fato, para ser um pouco mais técnico, um RNAm nem sempre codifica—provê as instruções para— uma proteína completa. Em vez disso, o que podemos afirmar com segurança é que ele sempre codifica um polipeptídeo, ou cadeia de aminoácidos.
_Crédito da imagem: "O código genético," por OpenStax College, Biology (CC BY 3.0)._
Em um RNAm, as instruções para a construção de um polipeptídeo são nucleotídeos de RNA (A, Us, Cs e Gs) lidos em grupos de três. Esses grupos de três são chamados de códons.
Existem 61 códons para aminoácidos, e cada um deles é "lido" para especificar um determinado aminoácido entre os 20 encontrados comumente nas proteínas. Um códon, AUG, especifica o aminoácido metionina e também age como códon de iniciação para sinalizar o começo da construção de uma proteína.
Existem mais três códons que não especificam aminoácidos. Esses códons de parada, UAA, UAG e UGA, dizem à célula quando um polipeptídeo está completo. Em conjunto, essas relações entre códons e aminoácidos são chamadas de código genético, porque permitem que as células "decodifiquem" o RNAm em uma cadeia de aminoácidos.
Imagem modificada de "RNA-códons-aminoácidos," por Thomas Splettstoesser (CC BY-SA 4.0). A imagem modificada é licenciada por uma licença CC BY-SA 4.0.

Visão geral da tradução

Como um RNAm é "lido" para produzir de um polipeptídeo? Os dois tipos de moléculas que são fundamentais para a tradução são os RNAt e os ribossomos.

RNA transportador (RNAt)

RNA transportadores ou RNAt são "pontes" moleculares que conectam os códons do RNAm aos aminoácidos que eles codificam. Em uma das extremidades de cada RNAt há uma sequência de três nucleotídeos denominada anticódon que pode se ligar a códons específicos do RNAm. A outra extremidade do RNAt transporta o aminoácido especificado pelos códons.
Há muitos tipos diferentes de RNAt. Cada tipo lê um ou alguns códons e traz o aminoácido certo que corresponde aos códons.
Imagem modificada de "Tradução: Figura 3," pela Faculdade de OpenStax, Biologia (CC BY 4.0).

Ribossomos

Ribossomos são as estruturas nas quais os polipeptídeos (proteínas) são construídos. Eles são feitos de proteínas e RNA (RNA ribossômico ou RNAr). Cada ribossomo tem duas subunidades, uma grande e outra pequena, que se reúnem ao redor de um RNAm—como se fossem as duas metades de um pão de hambúrguer ao redor da carne.
O ribossomo proporciona um conjunto prático de compartimentos onde os RNAt podem encontrar seus códons correspondentes no molde de RNAm e entregar seus aminoácidos. Esses compartimentos são chamados de sítios A, P e E. Não apenas isso, mas o ribossomo também atua como uma enzima, catalizando a reação química que une os aminoácidos para formar uma cadeia.
Quer aprender mais sobre a estrutura e a função dos RNAt e dos ribossomos? Confira o artigo RNAt e ribossomos!

Etapas da tradução

Suas células estão produzindo proteínas todos os segundos do dia. Cada proteína deve conter um conjunto certo de aminoácidos, unidos entre si na ordem correta. Pode parecer uma tarefa desafiadora, mas, por sorte, suas células (assim como de outros animais, plantas e bactérias) estão preparadas para esse trabalho.
Para examinarmos como as células produzem proteínas, vamos dividir a tradução em três etapas: iniciação (começo), alongamento (aumento da cadeia de proteína) e terminação (fim).

Começo: Iniciação

Na iniciação, o ribossomo se reúne em torno do RNAm a ser lido e do primeiro RNAt (o qual transporta o aminoácido metionina que corresponde ao primeiro códon, AUG) Essa configuração, chamada de complexo de iniciação, é necessária para que a tradução tenha início.

Aumento da cadeia: alongamento

Alongamento é a etapa na qual a cadeia de aminoácidos é alongada. Durante o alongamento, o RNAm é lido um códon por vez e o aminoácido que corresponde a cada códon é adicionado à cadeia de proteína crescente.
A cada vez um códon é exposto:
  • Um RNAt correspondente se liga ao códon
  • A cadeia de aminoácidos existente (polipeptídeo) é ligada ao aminoácido do RNAt através de reação química.
  • O RNAm é deslocado em um códon no ribossomo, expondo um novo códon para ser lido.
    Imagem baseada em diagrama semelhante em Reece et al.2
Durante o alongamento, os RNAt se movem através dos sítios A, P e E do ribossomo como representado acima. Esse processo se repete por muitas vezes à medida que novos códons são lidos e novos aminoácidos são adicionados à cadeia.
Para mais detalhes sobre as fases do alongamento, veja o artigo etapas da tradução.

Fim: Terminação

Terminação é a etapa na qual a cadeia de polipeptídeo terminada é liberada. Ela tem início quando um códon de parada (UAG, UAA ou UGA) entra no ribossomo, o que provoca uma série de eventos que separa a cadeia de seu RNAt, deixando-a sair do ribossomo.
Depois da terminação, o polipeptídeo pode precisar dobrar-se na forma 3D correta através do processamento (tais como a remoção de aminoácidos), ser enviado para o lugar certo na célula, ou se combinar com outros polipeptídeos antes que possa atuar como uma proteína funcional.

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  • Avatar blobby green style do usuário jonas.master4
    olá, estou com uma incômoda dúvida:
    Os aminoácidos podem se ligar uns com outros se não estiverem nos ribossomos?
    ou, as ligações peptídicas que os ligam só podem ser feitas nos sítios do ribossomo?
    (3 votos)
    Avatar Default Khan Academy avatar do usuário
    • Avatar duskpin ultimate style do usuário Kauan
      As reações podem acontecer fora, sim. Mas como dito no texto, os ribossomos atuam como catalisadores, acelerando muito essa reação de ligação. Logo, as ligações peptídicas que supostamente seriam feitas fora dos ribossomos, aconteceria numa velocidade extremamente lenta.
      (2 votos)
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