O impacto das mutações na tradução de aminoácidos

RKA21MC - Vamos começar olhando uma sequência curta do DNA. As letras que eu vou usar são as bases nitrogenadas dos nucleotídeos, e elas formam a sequência do DNA. Então, vamos dizer que eu tenho timina, timina, citosina, guanina, citosina, timina, adenina, timina, timina e timina Então, essa é a nossa sequência de DNA. E qual seria a sequência correspondente de RNA que seria transcrita? Bom, para responder isso nós precisamos saber sobre o pareamento das bases nitrogenadas. Quando falamos do DNA, a adenina se pareia com a timina e a guanina se pareia com a citosina. Quando falamos do RNA, a adenina se pareia com a uracila, Então, o RNA aqui seria: AAGCGAUAAA. Esse processo que nós fizemos agora se chama transcrição do DNA para o RNA. Agora, no próximo passo nós vamos partir desse RNA e vamos traduzi-lo para uma proteína. Para fazer isso nós precisamos saber que a cada três bases isso é um códon que codifica um determinado aminoácido. Para descobrir qual é o aminoácido, nós olhamos a tabela de tradução de aminoácidos, que é essa tabela aqui. Então, nós vemos aqui que a primeira a base é o A, a segunda é o A e a terceira é o G, então esse códon codifica uma lisina. Existem também outros formatos de tabela de tradução de aminoácidos, como essa que vocês estão vendo agora, que é circular. Vamos usar essa para o próximo códon. O próximo códon é o CGA, Então, nessa nós começamos do centro: CGA, que é uma arginina. O próximo códon é UAA, então vemos aqui, UAA. Vocês estão vendo que aqui tem um círculo preto, isso significa que esse é um códon de terminação, o que quer dizer que a nossa cadeia de polipeptídeos chegou ao fim. Agora, vamos pensar no que acontece quando ocorrem mutações nesse DNA. Existem alguns tipos de mutações, como, por exemplo, a mutação por substituição, a mutação por inserção e a mutação por deleção. No caso da mutação por substituição, uma dessas bases é substituída. Então, vamos imaginar que esse C seja substituído por um A. Na fita de RNA, esse G seria um U, então vamos ver o que aconteceria com isso. Aqui nós continuaríamos tendo a lisina, isso não mudou, e aqui nós temos um novo aminoácido, então vamos ver se ele é CUA, se ele é uma leucina. isso é muito comum para esse tipo de mutação, quando apenas um aminoácido é substituído, mas essa mutação pode ser muito mais significativa. Se, por exemplo, esse G fosse substituído por um A, esse C seria um U, e vamos ver o que aconteceria. Aqui continuaria lisina, e aqui, vamos ver, seria UGA, seria um códon de terminação. Então, aqui nós teríamos o fim da proteína antes do momento em que ela terminaria de fato. Nesse caso, acaba não interferindo muito porque nós temos um códon de terminação logo em seguida, mas imagine se fosse uma proteína que tivesse, por exemplo, mil aminoácidos antes de chegar ao fim. Aí seria um grande problema, porque nós não teríamos mais essa proteína funcional. e agora existem também as mutações por inserção ou por deleção, que ocorrem quando uma dessas bases é inserida ou deletada da fita. Então, vamos imaginar que se A foi inserido aqui em vez de substituir o G. Nesse caso, nós teríamos TTCAGCTATTT, e o RNA seria assim: AAGUCGAUAAA. Vamos ver agora como ficaria a tradução para a proteína. Aqui nós continuaríamos com a lisina, como já vimos, e vamos ver os próximos. Aqui, onde antes seria uma arginina, agora vamos ver UCG, que é uma serina. E aqui, onde antes seria um códon de terminação, agora é AUA, que é uma isoleucina. Agora a proteína não tem mais esse códon de terminação e continua traduzindo. Então, quando nós temos esse tipo de mutação, em vez de um aminoácido ser substituído, a fita é mudada, o que causa um grande impacto no que vai ser transcrito e traduzido. Agora, por sorte, mesmo que as mutações sempre aconteçam, há alguns mecanismos no nosso sistema biológico que fazem com que elas sejam menos frequentes do que seriam de outra forma. As pessoas ainda estão tentando entender como esses mecanismos funcionam totalmente. Outra coisa da qual precisamos falar é que frequentemente associamos a mutação como algo ruim. Isso frequentemente é verdade, como nos casos que eu mostrei. Uma proteína funcional pode não existir mais ou por ter terminado antes, ou porque agora foi codificada uma coisa totalmente diferente, e muitas doenças são causadas por mutações como essas que eu mostrei. Porém, nem todas as mutações são assim. Algumas mutações podem ser neutras, como, por exemplo, quando muda apenas um aminoácido de uma proteína, isso não afeta, de fato, o funcionamento da proteína, e também, algumas mutações podem ser boas. Na verdade, nós precisamos da mutação para ter variedade em uma população. E variedade é o que faz com que a seleção natural e a evolução funcionem. Se você não tem variedade, então não vai ter características diferentes que podem ser selecionadas em ambientes diferentes, e não haverá uma mudança gradual com o tempo. Então, hoje nós aprendemos como a transcrição e a tradução acontecem, como usar as tabelas de tradução, como ocorrem as mutações, e como elas afetam as proteínas codificadas