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Curso: Biblioteca de Biologia > Unidade 18
Lição 3: TraduçãotRNAs e ribossomos
Estrutura e funções dos RNAs de transferência e ribossomas. Códons e anticódons, wobble. Sintetases aminoacil-tRNA.
Introdução
A tradução requer alguns equipamentos especializados. Assim como não jogaríamos tênis sem as raquetes e as bolas, a célula não poderia traduzir um RNAm em proteína sem duas peças de engrenagem molecular: RNAt e ribossomos.
- Ribossomos fornecem a estrutura na qual a tradução pode acontecer. Eles também catalisam a reação que liga aminoácidos para formar uma nova proteína.
- RNAts (RNAs transportadores) transportam aminoácidos para o ribossomo. Eles atuam como "pontes", combinando um códon em um RNAm com o aminoácido que o códon especifica.
Aqui daremos uma olhada mais de perto nos ribossomos e RNAts. Se você ainda não está familiarizado com o RNA (sigla para ácido ribonucleico, do inglês), eu recomendo fortemente que cheque a seção sobre ácidos nucleicos primeiro, para que possa tirar o máximo deste artigo.
Ribossomos: onde a tradução acontece
A tradução ocorre dentro de estruturas chamadas ribossomos, os quais são feitos de RNA e proteínas. Ribossomos organizam a tradução e catalisam a reação que une os aminoácidos para formar uma cadeia proteica.
Estrutura do ribossomo
Um ribossomo é feito de dois componentes básicos: uma subunidade grande e uma pequena. Durante a tradução as duas subunidades juntam-se ao redor de uma molécula de RNAm, formando um ribossomo completo. O ribossomo se move à frente pelo RNAm, códon a códon, conforme o lê e traduz em um polipeptídeo (cadeia de proteína). Então, uma vez a tradução finalizada, os dois componentes separam-se novamente e podem ser reusados.
Em geral o ribossomo é um terço proteico e dois terços RNA ribossômico (RNAr). Os RNArs são aparentemente responsáveis pela maior parte da estrutura e função do ribossomo, enquanto as proteínas ajudam-no a mudar sua conformação enquanto ele cataliza reações químicasstart superscript, 1, end superscript.
Abaixo, pode-se observar um modelo tridimensional de ribossomo. Proteínas estão representadas em azul, enquanto cadeias de RNAr estão representadas em laranja e pêssego. O ponto verde marca o sítio ativo, que cataliza a reação que liga aminoácidos para fazer uma proteína. Me surpreende o ribossomo ser tão rugoso, meio que como a superfície do cérebro!
O ribossomo possui sítios para os RNAts
Como vimos brevemente na introdução, moléculas chamadas RNAs transportadores (RNAts) trazem aminoácidos aos ribossomos. Aprenderemos muito mais a respeito dos RNAs transportadores e sobre como eles funcionam na próxima sessão.
Por ora, apenas tenha em mente que o ribossomo possui três espaços para RNAts: o sítio A, o sítio P e o sítio E. RNAts se movem através destes sítios (do A ao P ao E) enquanto entregam aminoácidos durante a tradução.
Para aprender mais sobre o papel específico de cada um dos sítios, visite o artigo sobre estágios da tradução.
O que exatamente é um RNAt?
Um RNA transportador (RNAt) é um tipo especial de molécula de RNA. Seu trabalho é parear um códon de RNAm com o aminoácido que ele codifica. Você pode imaginá-lo como uma "ponte molecular" entre os dois.
Cada RNAt contém um conjunto de três nucleotídeos chamado de anticódon. O anticódon de um dado RNAt pode se ligar a um ou alguns códons específicos de RNAm. A molécula de RNAt também carrega um aminoácido: especificamente, aquele codificado pelos códons com os quais o RNAt se liga.
Existem diferentes tipos de RNAts dispersos pelo citoplasma de uma célula, cada um com seu próprio anticódon e aminoácido correspondente. Na verdade, há usualmente de 40 a 60 tipos diferentes, o que depende da espéciecubed. Os RNAts se ligam aos códons dentro do ribossomo, onde eles entregam os aminoácidos que são adicionados à cadeia proteica.
Alguns RNAt se ligam a diferentes códons ("wobble ou oscilação")
Alguns tRNAs conseguem formar pares de bases com mais de um códon. De primeira, isso parece bastante estranho: o A não é o par de base de U e G de C?
Bem... nem sempre. (A biologia é uma caixinha de surpresas, não é?) Pares de bases atípicos —entre outros nucleotídeos que não A-U e G-C— podem se formar na terceira posição do códon, um fenômeno conhecido como oscilação (do inglês - wobble).
O pareamento oscilante não segue as regras normais, mas ele possui as suas próprias. Por exemplo, um G no anticódon pode parear com um C ou U (mas não um A ou G) na terceira posição do códon, como mostrado abaixostart superscript, 4, end superscript. Regras como esta asseguram que os códons sejam lidos corretamente, independentemente da oscilação.
Você deve estar se perguntando: por que diabos uma célula iria "querer" um fator complicante como a oscilação? A resposta pode ser que o pareamento oscilante permite que menos RNAts cubram todos os códons do código genético, enquanto ainda garantem que o código seja lido com acurácia.
A estrutura 3D de um RNAt
Eu gosto de desenhar RNAts como pequenos retângulos, para mostrar claramente o que está acontecendo (e ter espaço de sobra para colocar as letras do anticódon ali). Mas um RNAt de verdade possui um formato muito mais interessante; um que facilita o seu papel.
Um RNAt, como o modelado abaixo, é composto por uma cadeia única de RNA (assim como o RNAm é). Entretanto, a cadeia toma uma estrutura tridimensional complexa pois pares de bases se formam entre nucleotídeos em diferentes partes da molécula. Isto gera regiões de fita dupla e alças, dobrando o RNAt num formato de "L".
Uma das pontas do formato de L abriga o anticódon, enquanto a outra possui o sítio de ligação para o aminoácido. Diferentes RNAts possuem estruturas ligeiramente diferentes, e isto é importante para assegurar que eles serão acoplados ao aminoácido correto.
Carregando um RNAt com um aminoácido
Como o aminoácido correto é acoplado ao RNAt certo (assegurando que os códons sejam lidos corretamente)?
Enzimas chamadas aminoacil-RNAt-sintetases têm este papel importante.
Há uma diferente enzima sintetase para cada aminoácido, uma que reconhece apenas aquele aminoácido e seu RNAt (e nenhum outro). Assim que ambos o aminoácido e seu RNAt se anexam à enzima, a enzima liga um ao outro, numa reação alimentada pela "moeda energética": uma molécula de adenosina trifosfato (ATP).
Ocasionalmente, uma aminoacil-RNAt-sintetase comete um erro: ela se liga ao aminoácido incorreto (um que "pareça semelhante" ao seu alvo). Por exemplo, a treonina sintetase às vezes captura uma serina acidentalmente e a anexa ao RNAt de treonina. Felizmente, a treonina sintetase possui um sítio de verificação, que remove o aminoácido do tNAt se ele for incorretostart superscript, 5, end superscript.
Resumindo
Assim que carregados com o aminoácido correto, como os RNAts interagem com RNAms e o ribossomo para construir uma proteína nova em folha? Aprenda mais sobre como este processo funciona no próximo artigo: estágios da tradução.
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O que aconteceria se no processo de tradução o ribossomo pulasse um ou mais códons completo ?E o que aconteceria se ele pulasse apenas um nucleotídeo ?o que seria mais drástico?explique a resposta.(2 votos)