O código genético vincula grupos de nucleotídeos em um RNAm de aminoácidos em uma proteína. Códons de início, códons de parada, pauta de leitura.

Introdução

Você já escreveu uma mensagem secreta para algum dos seus amigos? Em caso positivo, você pode ter usado um código para manter a mensagem secreta. Por exemplo, você pode ter substituído as letras de uma palavra por números ou símbolos, seguindo um conjunto particular de regras. Para que seu amigo entenda a mensagem, ele precisa conhecer o código e aplicar o mesmo conjunto de regras para decodificar a mensagem.
Decifrar mensagens também é um passo chave na expressão genética, na qual a informação de um gene é lida para construir uma proteína. Neste artigo, olharemos mais de perto o código genético, que permite que as sequências de DNA e RNA sejam "decodificadas" em aminoácidos de uma proteína.

Contexto: Fazendo uma proteína

Os genes que fornecem instruções para proteínas são expressos num processo de duas etapas.
  • Na transcrição, a sequência de DNA de um gene é "reescrita" em RNA. Nos eucariontes, o RNA deve passar por etapas adicionais de processamento para se tornar um RNA mensageiro ou RNAm.
  • Na tradução , a sequência de nucleotídeos do RNAm é "traduzida" em uma sequência de aminoácidos de um polipeptídeo (cadeia proteica).
Se este é um novo conceito para você, aprenda mais assistindo ao vídeo de Sal sobre transcrição e tradução.

Códons

As células decodificam mRNAs lendo seus nucleotídeos em grupos de três, chamados de códons. Aqui estão algumas características dos códons:
  • A maioria dos códons especifica um aminoácido
  • Três "códons de parada" marcam o fim de uma proteína
  • Um "códon de início", AUG, marca o início de uma proteína e também codifica o aminoácido metionina.
Os códons em um RNAm são lidos durante a tradução, começando com um códon de início e continuando até que um códon de parada é alcançado. Os códons de RNAm são lidos de 5' para 3', e especificam a ordem dos aminoácidos em uma proteína da região N-terminal (metionina) para a C-terminal.

A tabela do código genético

O conjunto completo de relações entre códons e aminoácidos (ou sinais de parada) é chamado de código genético. O código genético é, muitas vezes, resumido em uma tabela.
Note que muitos aminoácidos são representados na tabela por mais de um códon. Por exemplo, existem seis maneiras diferentes de "escrever" leucina na linguagem de RNAm (veja se você consegue achar todas as seis).
Um ponto importante sobre o código genético é que ele é universal. Ou seja, com pequenas exceções, praticamente todas as espécies (de bactéria até você) utilizam o código genético mostrado acima para a síntese de proteínas.

Pauta de leitura

Para obter, de uma forma confiável, uma proteína a partir do RNAm, nós precisamos de mais um conceito: o de pauta de leitura. A pauta de leitura determina como a sequência de RNAm é dividida em códons durante a tradução.
Esse é um conceito bastante abstrato, então vamos olhar para um exemplo para entender melhor. O RNAm abaixo consegue codificar três proteínas diferentes, dependendo da pauta em que é lida:
Então, como uma célula sabe qual destas proteínas deve fazer? O códon de início é o sinal chave. Como a tradução começa no códon de início e continua em grupos sucessivos de três, a posição do códon de início garante que o RNAm seja lido da forma correta (no exemplo acima, na pauta 3).
Mutações (mudanças no DNA) que inserem ou deletam um ou dois nucleotídeos podem mudar a pauta de leitura, causando a produção de uma proteína incorreta "a jusante" do sítio de mutação:

Como o código genético foi descoberto?

A história de como o código genético foi descoberto é muito legal e épica. Nós escondemos a nossa versão no pop-up abaixo, para não distraí-lo caso você esteja com pressa. Mas, se você tiver algum tempo, é uma leitura definitivamente interessante.
Eu sempre gosto de imaginar o quão legal teria sido ser uma das pessoas que decifraram o código molecular básico da vida. Apesar de agora conhecermos o código, há muitos outros mistérios biológicos ainda aguardando para serem decifrados (talvez por você!).
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