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Biologia - Ensino Médio
Curso: Biologia - Ensino Médio > Unidade 6
Lição 2: RNA e síntese proteica- Estrutura molecular do RNA
- Replicação do DNA e transcrição e tradução do RNA
- Introdução à expressão gênica (dogma central)
- O código genético
- O código genético
- O impacto das mutações na tradução de aminoácidos
- Revisão da síntese de RNA e de proteínas
- Dogma central
- Transcrição
- Tradução
- Transcrição e tradução
- Códons e mutações
- Mutações
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Revisão da síntese de RNA e de proteínas
Termos-chave
| Termo | Significado |
|---|---|
| RNA (ácido ribonucleico) | Ácido nucleico de uma única fita que executa as instruções codificadas no DNA |
| Dogma central da biologia | Explica como ocorre o fluxo de informações do código genético para formar uma proteína: DNA → RNA → proteína |
| Polipeptídeo | Cadeia de aminoácidos |
| Códon | Sequência de três nucleotídeos que corresponde a um determinado aminoácido ou indica o ponto de início/parada durante o processo de tradução |
| Transcrição | Processo durante o qual uma sequência de DNA de um gene é copiada para formar uma molécula de RNA |
| Tradução | Processo durante o qual uma molécula de RNAm é usada para unir os aminoácidos e formar cadeias polipeptídicas |
| Mutação | Alteração em uma sequência genética |
Estrutura do RNA
O DNA não é capaz de realizar sozinho a expressão dos genes. Precisamos do RNA para ajudar a executar as instruções no DNA.
Assim como o DNA, o RNA é formado por nucleotídeos compostos por uma molécula de açúcar de 5 carbonos (ribose), um grupo fosfato e uma base nitrogenada. No entanto, existem três diferenças principais entre o DNA e o RNA:
- O RNA usa o açúcar ribose em vez de desoxirribose.
- O RNA é formado por uma única fita em vez de duas fitas.
- O RNA contêm uracila em vez de timina.
Essas três diferenças ajudam as enzimas da célula a fazer a distinção entre DNA e RNA.
Tipos de RNA
| Tipo | Função |
|---|---|
| RNA mensageiro (RNAm) | Leva as informações do DNA do núcleo até os ribossomos no citoplasma |
| RNA ribossômico (RNAr) | Componente estrutural dos ribossomos |
| RNA transportador (RNAt) | Transporta os aminoácidos para o ribossomo durante a tradução para ajudar na formação de uma cadeia de aminoácidos |
Dogma central da biologia
O gene que codifica um polipeptídeo é expresso em duas etapas. Nesse processo, a informação segue o seguinte fluxo: DNA
O código genético
A primeira etapa na decodificação das mensagens genéticas é a transcrição, processo durante o qual uma sequência de nucleotídeos é copiada do DNA para o RNA. A próxima etapa é unir os aminoácidos para formar uma proteína.
A ordem em que os aminoácidos se unem determina a forma, as propriedades e a função de uma proteína.
As quatro bases do RNA formam uma linguagem com apenas quatro bases de nucleotídeos: adenina (A), citosina (C), guanina (G) e uracila (U). O código genético é lido em palavras formadas por três bases chamadas códons. Cada códon corresponde a um único aminoácido (ou sinaliza o ponto de início e de parada de uma sequência).
Transcrição e tradução
Na transcrição, uma sequência de DNA é reescrita, ou transcrita, em um "alfabeto" de RNA similar. Nos eucariontes, a molécula de RNA precisa ser submetida a um processamento para se tornar um RNA mensageiro (RNAm) maduro.
Na tradução, a sequência do RNAm é decodificada para determinar a sequência de aminoácidos de um polipeptídeo. O nome tradução significa que a sequência de nucleotídeos da sequência do RNAm deve ser traduzida em uma "linguagem" de aminoácidos completamente diferente.
Mutações
Às vezes, as células cometem erros ao copiar suas informações genéticas, causando as mutações. As mutações podem ser insignificantes ou podem afetar a formação das proteínas e a expressão dos genes.
Substituições
A substituição altera um único par de bases, substituindo-o por outro par de bases.
Existem três tipos de mutações de substituição:
- Mutações silenciosas, que não afetam a sequência de aminoácidos durante a tradução.
- Mutações sem sentido (nonsense), que alteram o códon de parada no lugar de um aminoácido, causando a finalização prematura da tradução.
- Mutações de sentido trocado, que mudam o aminoácido especificado por um códon.
Inserções e deleções
A inserção ocorre quando uma ou mais bases são adicionadas a uma sequência de DNA. A deleção ocorre quando uma ou mais bases são removidas de uma sequência de DNA.
Como o código genético é lido em códons (três bases por vez), a inserção ou deleção de bases pode mudar a "pauta de leitura" da sequência. Esses tipos de mutações são chamadas de mutações com mudança da pauta de leitura (frameshift).
Conforme ilustrado pelo exemplo acima, a mutação com mudança da pauta de leitura muda a forma como os nucleotídeos são interpretados como códons além do ponto da mutação e isso, por sua vez, pode alterar a sequência de aminoácidos.
Erros comuns e conceitos equivocados
- Os aminoácidos não são produzidos durante a síntese de proteínas. Alguns alunos acham que o objetivo da síntese de proteínas é criar aminoácidos. No entanto, os aminoácidos não são produzidos durante a tradução, mas são usados como blocos construtores para a produção de proteínas.
- As mutações nem sempre têm efeitos drásticos ou negativos. Normalmente, as pessoas ouvem o termo "mutação" na mídia e entendem que isso significa que uma pessoa terá uma doença ou desfiguração. As mutações são a fonte de variabilidade genética; portanto, embora algumas mutações sejam prejudiciais, a maioria é imperceptível e pode até ser boa!
- As inserções e deleções que são múltiplos de três nucleotídeos não causarão mutações com mudança da pauta de leitura. Pelo contrário, um ou mais aminoácidos serão apenas acrescentados ou removidos da proteína. No entanto, as inserções e deleções que não são múltiplos de três nucleotídeos podem causar alterações sérias na sequência de aminoácidos da proteína.
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