Desvendando o DNA: Moléculas Únicas e o Papel Crucial na Síntese Proteica e Transmissão de Informações Genéticas
Este artigo aborda de maneira abrangente a complexidade subjacente à síntese proteica e à transmissão de informações genéticas. Prepare-se para uma exploração minuciosa dos mecanismos fundamentais que moldam a hereditariedade e a expressão genética, revelando os intricados segredos da molécula central da vida.
O que você precisa saber sobre a molécula de informação genética [DNA]
O corpo monta proteínas por meio de um modelo preciso armazenado em moléculas orgânicas únicas durante o processo de síntese. É uma molécula de ácido desoxirribonucléico ou DNA. Dois fios são torcidos em espiral. Essa dupla hélice tem um diâmetro de cerca de 2 nanômetros e um comprimento dezenas de milhares de vezes maior.
O DNA é considerado um transportador de informação genética, pois uma seção de uma molécula de DNA conhecida como genoma contém a informação da sequência de aminoácidos encontrada em uma única proteína. Como o DNA tem centenas de genes, às vezes é comparado a uma biblioteca de modelos a partir dos quais são construídas todas as proteínas de que o corpo necessita. Como a informação genética é codificada, é necessário estudar a linguagem ou código em que a informação genética está registrada para compreender como as proteínas são criadas.
O alfabeto, ou coleção de letras usadas para registrar qualquer noção de linguagem, faz parte do código genético, assim como de todas as línguas faladas na Terra. Para tanto, são utilizadas 28 letras em inglês, 33 letras em russo, 5.000 caracteres em chinês contemporâneo e dois caracteres (ponto e traço) em código Morse.
Existem apenas quatro letras no alfabeto da linguagem genética, e moléculas químicas únicas feitas de nucleotídeos desempenham o papel de cada uma dessas letras. A estrutura de todos os nucleotídeos é a mesma, consistindo em um grupo fosfato, açúcar e base nitrogenada. Os nomes sob os quais os nucleotídeos timina, citosina, guanina e adenina foram dados são as únicas diferenças.
Existem regulamentos para registro de lances exclusivos para cada idioma. As palavras são escritas em praticamente todos os idiomas com sinais de pontuação e são escritas de cima para baixo, da esquerda para a direita e da esquerda para a direita. Uma característica das informações armazenadas no DNA é a total falta de pontuação e espaçamento entre palavras.
Trigêmeos refere-se ao fato de que todas as palavras na linguagem genética são compostas por três letras. O menor componente de uma molécula de proteína, um aminoácido, é codificado individualmente por cada um dos três nucleotídeos que constituem uma molécula de DNA.
Neste ponto, cada trigêmeo que codifica um aminoácido foi inserido com precisão, o que significa que o código do DNA foi totalmente decifrado.
Portanto, as cadeias de nucleotídeos da molécula de DNA são essencialmente modelos exatos que o corpo usa para montar proteínas com muita precisão.
Como foi indicado anteriormente, mesmo pequenos erros na estrutura do DNA, como a quebra ou a perda de um único nucleotídeo, podem causar problemas e doenças genéticas significativas, como a síndrome de Down.
A molécula de DNA tem duas espirais, que servem para proteger contra danos não intencionais à informação genética. Caso uma hélice sofra danos, ela poderá ser restaurada imediatamente utilizando os dados do vizinho. As espirais estão relacionadas por esta razão usando o princípio da complementaridade. A harmonia é a base de uma parceria de sucesso. Os pares complementares que os nucleotídeos do DNA fazem entre si são semelhantes a uma chave que só cabe em uma determinada fechadura.
Os nucleotídeos do DNA se organizam em pares complementares. Por exemplo, apenas a timina e a citosina podem ser encontradas em par com a adenina e a guanina, respectivamente.
Assim, a informação estrutural de cada proteína está incluída na molécula de DNA. As características específicas das proteínas e suas combinações são expressas na cor dos olhos, cabelos, lã, penas e estrutura interna dos órgãos. A sequência original de nucleotídeos do DNA contém uma versão codificada de sua estrutura.
Nos seres vivos, a informação genética não é apenas utilizada para a síntese de proteínas, mas também é transmitida à descendência. Por esta razão, os membros da mesma espécie partilham muitas características, e a informação genética é por vezes referida como herdada.
Um dos momentos cruciais na história da biologia foi a decifração da estrutura do DNA em 1953. Francis Crick, James Watson e Maurice Wilkins receberam o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina de 1962 por suas contribuições excepcionais para esta descoberta.
Síntese proteíca
A DNA não está envolvida no processo de fabricação; em vez disso, contém informações sobre as estruturas de todas as proteínas do corpo. Serve simplesmente como portador de informação genética e é encontrado no núcleo da célula. O citoplasma é onde as proteínas são produzidas.
Informação RNA-iRNA é um tipo específico de moléculas de ácido ribonucleico que transportam informações genéticas e entram no citoplasma. O RNA de informação é uma réplica perfeita de uma impressão de uma região específica do DNA. Em primeiro lugar, a informação de uma proteína específica é transferida com precisão do ADN para o ARN, tal como um ficheiro é transferido de um disco rígido para uma disquete. Chamamos esse procedimento de transcrição.
Uma enzima polimerase única copia o DNA lendo seus nucleotídeos, um de cada vez, à medida que se move ao longo da molécula e cria uma cadeia de iRNA a partir dela. O ribossomo, que funciona como uma espécie de fábrica de proteínas, está localizado no citoplasma e é alvo da molécula de iRNA que carrega o programa. Como resultado, o iRNA funciona como uma espécie de modelo para a síntese de proteínas.
Usando o transporte RNA-tRNA, os aminoácidos são transportados para o ribossomo.
O ribossomo recebe um fluxo de blocos de construção para formar proteínas, que são compostas de aminoácidos. Em vez de entrarem no ribossomo por conta própria, os aminoácidos entram com a ajuda do RNA de transporte, ou tRNA. Essas moléculas podem reconhecer apenas seus aminoácidos específicos da vasta gama de aminoácidos, ligá-los a uma extremidade e puxá-los em direção ao ribossomo.
Uma troika de nucleotídeos que codifica cada aminoácido cuidadosamente especificado é ligada às moléculas de tRNA para que possam reconhecer os aminoácidos. Um anticódon é o termo para esse trigêmeo. A informação do RNA localiza o ribossomo, interage com ele e o força a funcionar pelo programa codificado na molécula.
Somente quando o códon no sítio apropriado do iRNA e o anticódon no tRNA forem complementares é que o aminoácido transportado pelo tRNA será incorporado à molécula de proteína que está sendo construída.
O ribossomo desliza pelo iRNA e lê as informações do trio escondidas atrás do trio à medida que a molécula da proteína é montada. Simultaneamente, o RNA de transporte avança no ribossomo para entregar o aminoácido à cadeia da molécula de proteína que está sendo montada pelo contato de seu anticódon com o códon, que consiste em três nucleotídeos por iRNA.
Mas somente se o anticódon no tRNA for complementar ao códon no sítio de iRNA correspondente é que o aminoácido transportado pelo tRNA será incorporado na molécula de proteína que está sendo construída. A proteína que está sendo construída exclui os aminoácidos dos tRNAs não-pentano porque são repelidos por eles.
Tradução é o termo para o processo de síntese de proteínas baseado no ribossomo.
Em seguida, o ribossomo libera o t-RNA livre no ar circundante. Em seguida, ele captura uma nova molécula de aminoácido e repete todo o processo. Tradução (transmissão) é o nome dado ao processo de síntese de proteínas baseado no ribossomo.