Replicação do DNA e transcrição e tradução do RNA

RKA1C - Eu já falei para você, em outro vídeo, sobre como a estrutura de dupla hélice do DNA faz com que essa molécula seja adequada para a transmissão da hereditariedade. O que eu quero fazer neste vídeo é passar uma visão geral sobre o porquê disso, e o mecanismo que faz com que essa seja a base molecular da hereditariedade. Nós vamos focar aqui apenas no nível conceitual, não vou entrar nos detalhes bioquímicos, só quero passar a ideia central do que acontece. Então, aqui nós temos um fragmento de DNA. Aqui, nós temos 8 pares de base: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8. Só para deixar claro, o DNA tem muito mais pares de base, pode ter milhões de pares de base. Por exemplo, essa pode ser uma seção, uma pequena seção, de um DNA muito mais longo, de uma molécula muito mais longa. Então, vamos dizer que aqui nós tenhamos um pedacinho... Claro que aqui o pedacinho seria bem menor, mas se eu desenhasse tão minúsculo, vocês não iriam enxergar. ...um pedacinho bem pequeno do DNA, eu estou representando aqui. Provavelmente, essa seçãozinha aqui não teria 8 pares de base, mas sim 80 milhões de pares de bases. Então, vamos entender agora qual é a base molecular da hereditariedade. Bom, para ser hereditário, isto precisa ser replicável. E como acontece essa replicação? Bom, em primeiro lugar, esse pedaço de DNA aqui vai ter que se abrir, vai ter que se dividir em dois fragmentos, a fita vai ter que se desfazer aqui. Então, foi isso que eu fiz aqui embaixo: aqui eu coloquei a fita de cima, recortei essa fita aqui e colei aqui. Depois, recortei essa e colei aqui. Então, vou pegar cada pedaço dessa escada que eu cortei aqui... Imagina aquelas escadas de construção que seriam como se fosse a dupla hélice: eu dividi, e agora cada pedaço vai servir como base para construir a outra parte. Então, como vocês já sabem, a adenina pareia com a timina, então o A com T. Aqui também outro, e aqui outro. A timina pareia, então, com a adenina. Então, vou colocar aqui a letra A, e outro aqui. A guanina com a citosina: então, aqui C e aqui C... E a citosina com a guanina: G desse lado. Desse lado de cá, a mesma coisa. Então: citosina com guanina, citosina com guanina, a timina com a adenina, e a adenina com a timina. Então, A com T aqui e aqui. Agora, faltou só a citosina que pareia aqui com essa guanina. Opa, citosina. Beleza. Então, repare que, fazendo isso, a gente replicou esse DNA aqui de cima. É a mesma coisa: essa molécula aqui e essas duas moléculas são iguais. Até aí, tudo bem, mas você pode estar se perguntando: "Mas para que serve isso? Repliquei, mas como isso vai se expressar no organismo?" Não adianta nada você ter a receita de um bolo, e não ter bolo para comer depois. Para entender isso, é importante que fique bem claro a distinção entre "DNA", "cromossomo" e "gene" porque, muitas vezes, a gente escuta essas palavras e não sabe exatamente o que é. Se a gente olhar aqui, eu representei o DNA por essa fita. O DNA nada mais é do que nucleotídeos, fosfato e açúcar. Essa estrutura assume aquele formato de dupla hélice que eu falei, então, isso tudo seria a macromolécula de DNA, a gente fala macromolécula porque é uma molécula muito grande. E, quando o DNA, junto com outras proteínas, fica condensado, fica em uma forma condensada, então, nós temos o cromossomo. E, quando a gente fala de gene, a gente está falando de uma seção do DNA. Então, por exemplo, essa seção aqui poderia ser um gene. E essa seção é definida pela função, é uma unidade funcional. Então, "gene" é aquilo que produz... ...é um trecho de DNA que codifica para alguma coisa, para alguma proteína. Então, aqui eu poderia ter um outro, aqui um outro, e assim por diante. O tamanho do gene vai variar, então, você pode ter de milhares de pares de bases até milhões de pares de bases. E como esta informação contida no DNA vira uma proteína? Como o DNA é expresso? Isso é feito por meio do RNA. Eu escrevi aqui: "RNA". Em inglês, a gente fala RNA e, no Brasil, acabou aderindo bem essa forma de falar, que é "Ribonucleic Acid". Em português, ficaria "Ácido ribonucleico", que também é uma forma encontrada, "ARN". Então, lembre-se: o DNA (ou ADN) é o ácido desoxirribonucleico, e o RNA é o ribonucleico. Então, o DNA é como se fosse um RNA sem "oxi". Isso está relacionado com a estrutura de açúcar que compõe o RNA e o DNA. E como o RNA entra aqui na jogada? Bom, o DNA está dentro do núcleo e, para uma proteína ser expressa, ela precisa sair do núcleo de alguma forma, é então que o RNA atua. Então, para o RNA conseguir tirar aquela mensagem que está no núcleo e levar para o citoplasma da célula, a primeira coisa que acontece é a transcrição. Essa transcrição acontece por meio do RNA mensageiro, ele vai levar a mensagem que está dentro do núcleo para o citoplasma da célula, e aquela mensagem vai ser, então, traduzida em proteína. Repare que eu peguei um pedaço do DNA aqui, como eu fiz na replicação: peguei aqui um pedaço da escada e colei aqui. Agora, em vez de replicar esse trecho de DNA, essas bases, eu vou criar o RNA mensageiro correspondente. Então, imagina aqui que eu tenho um pedacinho do gene e vou criar o RNA mensageiro correspondente a esse trecho, e o processo aqui é bem similar ao que a gente fez na replicação. Então, eu tenho aqui a citosina, ela vai parear com a guanina. Então, G... Eu tenho a guanina, que vai parear com a citosina, está aqui o amarelo... Citosina, citosina. E a timina vai com adenina, então: A e A aqui. A diferença do DNA para o RNA é que, em vez da timina... ele não tem timina, ele tem a uracila. Então, a base correspondente é uracila, que a gente apresenta pela letra U. Então aqui, em vez do A parear com o T, vai ser o U, que é uma molécula bem semelhante à timina. Depois que acontece, então, o pareamento, esse pedaço aqui, que é o RNA mensageiro, se desprende. E agora ele vai sair do núcleo, o RNA mensageiro, e vai levar a mensagem para o ribossomo. Os detalhes disso a gente vai ver em outros vídeos, mas o importante é entender que esse código, que essa mensagem que foi levada vai ser usada para criar as proteínas durante a tradução. Então, vamos entender como isso funciona. Aqui na tradução, a gente vai ter o nosso RNA mensageiro... Deixa eu recortar aqui, "Ctrl + C, Ctrl + V". E, a cada três bases, vou ter um aminoácido correspondente. Você lembra que proteína é uma sequência de aminoácidos. Então, por exemplo: uracila, adenina e citosina poderiam ser esse aminoácido 1 aqui. Ou aqui, por exemplo, duas uracilas e uma adenina poderiam codificar esse aminoácido 2 aqui, e assim por diante. De modo que, no final da tradução, você vai ter uma proteína completa. Se cada um desses aqui for um aminoácido, você tem, então, a sequência que define a proteína. E, cada trinca de bases, a gente chama de "códon". Deixa eu desenhar aqui, códon. Porque é justamente o que codifica um aminoácido. E quantos códons podem existir no total? Bom, nós temos 4 bases, e você pode colocá-las em 3 lugares diferentes, então, você tem: 4 vezes 4, vezes 4, que vai dar 64. Então, são 64 códons no total. O interessante é que nós temos apenas 20 aminoácidos, então, significa que alguns códons codificam para um mesmo aminoácido. Então, por exemplo, pode ser que esses aminoácidos vermelhos aqui tenham sido codificados por esse códon ou por um códon que fosse citosina, guanina e adenina, por exemplo. E aqui, o RNA mensageiro... Opa, esqueci de colocar a estrutura dele. Vou colocar aqui agora nosso RNA mensageiro. E essa parte aqui, que leva o aminoácido para lá, é o RNA transportador. Deixa eu escrever essas coisas. Então, esse aqui é o RNA mensageiro, que a gente representa assim e esse é o RNA transportador, que a gente representa assim. E, claro, o RNA transportador tem aqui as bases correspondentes para ele poder se ligar no lugar certo. Então, aqui onde tem A, no transportador, a gente teria um U. Aqui onde tem U, seria A, adenina. Aqui tem A, aqui também... Isso tudo, do RNA transportador. E onde tem citosina, a guanina. É assim que o RNA transportador vai se ligar no lugar certinho para colocar o aminoácido em sequência, que é o que vai fazer a proteína. E as proteínas são moléculas extremamente importantes para o funcionamento da vida. Claro que, quando a gente se alimenta, está ingerindo também açúcar, lipídios, mas a proteína tem algumas propriedades que fazem dela uma molécula muito, muito importante. Por exemplo, as proteínas formam as enzimas, que são moléculas extremamente complexas desempenham várias funções essenciais para os organismos vivos. Bem, pessoal, é isso. Espero que vocês tenham gostado do vídeo, até o próximo!