AULA 07 - ROTEIRO - TRADUÇÃO (RNA - Proteína)

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AVISO: Este roteiro não deve ser utilizado como única fonte de material para estudos, utilize os livros recomendados na disciplina. 
PARTE 01 – RNA mensageiro, RNA transportador e RNA ribossômico 
mRNA: O RNA mensageiro possui este 
nome pois transmite a mensagem 
contida na sequência de DNA que 
forma o gene que foi expresso durante 
a transcrição, para o citoplasma, local 
onde esta informação guiará a 
produção de uma proteína. Assim, a 
sequência de bases (a cada três bases temos um Códon) no mRNA será responsável pela sequência de aminoácidos 
na proteína a ser produzida. A tradução da informação da sequência de bases do mRNA para a sequência de 
aminoácidos na proteína é realizado utilizando-se o Código Genético (falaremos deste mais a frente). 
tRNA: Este RNA possui uma estrutura tridimensional única formada por 
pareamentos entre bases da mesma fita produzindo regiões que lembram 
grampos de cabelo. Em um desses grampos, podemos observar a Alça 
contendo o Anticódon. Esta sequência é muito importante visto que ela será 
complementar a um dos Códons apresentado pelo mRNA e isto 
corresponderá a um determinado Aminoácido que este tRNA carregará em 
uma de suas extremidades. Estes aminoácidos serão utilizados na tradução 
para produzir uma Cadeia Polipeptídica (Cadeia formada por múltiplos 
aminoácidos ligados entre si por ligações peptídicas). 
rRNA: Os RNAs Ribossômicos são 
moléculas (RNAs) estruturais que 
conjuntamente com proteínas ribossômicas formam as diferentes 
subunidades dos Ribossomos (80S = menor 40S + maior 60S (onde S 
representa o fator de sedimentação)). Em mamíferos, a subunidade menor 
do ribossomo possui o rRNA 18S, enquanto a subunidade maior conta com 
os rRNAs 5S, 5,8S e 28S. Em humanos, os genes responsáveis por estes 
rRNAs são os genes mais expressos em nosso genoma. Por sua vez, os 
Ribossomos são as máquinas responsáveis por unir todos os componentes 
(mRNA, tRNA e rRNA) necessários para que a célula produza suas proteínas. 
O Ribossomo completo (com suas duas subunidades montadas) possui 3 
sítios internos: Sítio E (ou exit) de saída de tRNA vazios (sem aminoácidos), 
Sítio P (Peptidil) onde a cadeia polipeptídica é montada e Sítio A (Aminoacil) 
onde os novos tRNAs carregados com Aminoácidos entram. 
PARTE 02 – PROTEÍNAS E AMINOÁCIDOS 
As Proteínas são constituídas por uma sequência de aminoácidos ditada pela 
informação contida nos éxons dos genes que foi transferida para um mRNA, 
codificada segundo o Código Genético, e utilizada pelos Ribossomos para 
produzi-la. Os Aminoácidos são 
moléculas que possuem um 
Carbono ligado a: um grupo constante Amino (NH2) mais uma 
Carboxila (COOH) e um grupo variável chamado de Cadeia Lateral 
(R). Cada um dos aminoácidos possui uma cadeia lateral diferente, 
o que os confere propriedades químicas diferentes, como por 
exemplo ser Básico ou Ácido, ser Hidrofílico ou Hidrofóbico. Nossas 
proteínas contêm 20 aminoácidos diferentes (conforme pode ser 
visualizado na figura). Dois aminoácidos podem ser ligados entre si 
quando o grupo amino de um interage com o grupo carboxila do outro formando uma Ligação Peptídica. Desta 
forma, uma proteína que possua diversos aminoácidos e consequentemente, diversas ligações peptídicas, é 
chamada de Polipeptídeo. 
PARTE 03 – CÓDIGO GENÉTICO 
Diferentemente do que é noticiado normalmente, Código Genético 
não é sinônimo de Genoma. O Código Genético descreve a forma 
como a informação dos Códons (presente nos mRNAs) dita cada um 
dos Aminoácidos da Proteína, ou seja, como um código de três 
letras no RNA corresponde a qual dos 20 aminoácidos possíveis 
(visualizar a figura). Para iniciarmos é importante sabermos que 
existem pelo menos 4 códons especiais, 1 que marca o Início da 
Tradução (AUG) e que corresponde a uma Metionina, e 3 de 
Término de Tradução (UAA, UAG e UGA) os quais não 
correspondem a nenhum dos aminoácidos e sinalizam o fim da 
mesma. Para entendermos o funcionamento do código genético, 
visualize a tabela na figura. Os códons contêm 3 bases (ou seja, são 
formados por trincas de bases no mRNA) como por exemplo no 
códon AUG. Podemos identificar em nossa tabela de Código 
Genético a primeira base (a Adenina) nas linhas na lateral esquerda 
da tabela onde uma dessas linhas que corresponde às Adeninas, 
posteriormente identificamos a segunda base (no caso a Uracila) na parte superior da tabela onde temos a coluna 
que corresponde às Uracilas. Unindo a linha da Adenina com a Coluna da Uracila temos um quadro contendo todas 
as possibilidades de códons com AU (por exemplo: AUU, AUC, AUA e AUG). Assim, olhando para a lateral direita da 
tabela teremos todas essas possibilidades, e basta 
acharmos a 3 base, ou seja, a Guanina, e voltarmos ao 
quadro de códons com AU e encontrarmos a opção AUG. 
Tendo feito isto, basta verificar a qual aminoácido que 
corresponde. Podemos verificar que AUG corresponde a 
uma Metionina. Para os demais códons, basta repetir estes 
passos. Verifique também que temos situações onde 
diferentes códons correspondem a um mesmo aminoácido. 
As exceções a isto são a Metionina (AUG) e ao Triptofano 
(UGG). 
Uma informação muito importante sobre a tradução é que 
o primeiro códon do mRNA não é suas três primeiras 
bases, os códons começam assim que o primeiro códon de 
início é encontrado a partir da extremidade 5’ do mRNA. 
 
PARTE 04 – TRADUÇÃO (mRNA ---> Proteína) 
A tradução é didaticamente dividida em 3 estágios diferentes: 1) Iniciação; 2) 
Alongamento; e 3) Término. 
1) Início da Tradução: A tradução é iniciada após a chegada do mRNA ao 
citoplasma e com isso a ligação da subunidade menor 
do Ribossomo contendo o primeiro tRNA (carregado 
com uma Metionina = tRNA-Met) ao mRNA pelo Cap-
5’ para formar o Complexo de Iniciação. Proteínas 
conhecidas como Fatores de Iniciação (FI) auxiliam na 
formação deste. Este complexo varre a informação do 
mRNA em busca do primeiro Códon AUG (códon de 
início), e quando o encontram, o tRNA inicial (que transporta um aminoácido Metionina) 
liga seu Anticódon a este Códon AUG. Com isto, a subunidade maior do Ribossomo é 
recrutada a juntar-se com a menor e formar o Ribossomo Completo. Este primeiro tRNA-
Met é o único a entrar diretamente no sítio P do ribossomo, os demais entrarão pelo Sítio 
A. 
2) Alongamento da Tradução: O próximo passo é a entrada de um 
novo tRNA (carregado com um novo aminoácido) no Sítio A. Mas qual 
tRNA entrará neste sítio? Aquele que possuir um Anticódon 
complementar ao Códon alocado neste sítio A e estiver carregando 
seu aminoácido correspondente. Esta entrada 
do tRNA no Sítio A é auxiliada por Fatores de 
Alongamento (EF-Tu). O Aminoácido Metionina 
presente no tRNA no sítio P é então transferido (pelas Peptidil-Transferases) para o tRNA que 
contém o segundo aminoácido e está presente no sítio A. Uma Ligação Peptídica é 
estabelecida entre os dois aminoácidos (é o começo da cadeia polipeptídica). O próximo passo 
é deslocar o Ribossomo 3 bases no mRNA para a direita (em direção a sua extremidade 3’), 
onde este deslocamento gasta energia e consome um GTP 
(transformando o em GDP). Assim, quando o ribossomo se desloca, o 
tRNA vazio (cujo aminoácido foi transferido para o outro tRNA) é 
realocado no Sítio E (de saída), aquele tRNA contendo os dois 
aminoácidos (ou dipeptídeo) está agora no Sítio P (Peptidil) e deixa 
novamente o Sítio A vazio para que um novo tRNA carregado com um novo aminoácido entre. 
Este processo se repete diversas vezes. 
3) Término da Tradução: A tradução é encerrada quando um Códon de Término de 
tradução é exposto no Sítio A. Não existem tRNAs com Anticódons complementares 
aos códons de término (UAA, UAG ou UGA). Contudo, esta situação do códon de 
término no sítio A recruta uma proteína conhecida como Fator de Liberação (eRF ou 
RF1). Isto desestabiliza o Ribossomo (altera a atividade da Peptidil-Transferase, 
insere uma moléculade água ao final da cadeia polipeptídica e a libera do 
Ribossomo) e o desmonta, liberando assim a Cadeia Polipeptídica, o mRNA e as 
subunidades do Ribossomo. Agora a proteína está pronta para ser dobrada por 
Chaperonas em sua Estrutura Terciária funcional.