Neste artigo, conhecemos 8 fatos importantes sobre 'As proteínas são sintetizadas a partir do DNA', juntamente com o dogma central da biologia molecular.
A fabricação de proteínas é conhecida como síntese de proteínas. Quando aplicado a sistemas biológicos, ocorre dentro da célula. Ocorre dentro do citoplasma procariótico. Como nos eucariotos, a seção de codificação do DNA é primeiro traduzida em um transcrito (mRNA) no núcleo. Os ribossomos transformam o transcrito em um complexo proteico com uma sequência de aminoácidos pré-determinada depois de deixar o núcleo.
O processo pelo qual as células produzem proteínas usando DNA, RNA e várias enzimas é conhecido como síntese de proteínas. Muitas vezes compreende dobramento de proteínas, modificações e proteólise, bem como processos de transcrição, tradução e pós-tradução.
Vamos discutir alguns fatos e tentar entender São Proteínas Sintetizado a partir de DNA?
- Como a proteína é sintetizada a partir do DNA?
- Quando a proteína é sintetizada a partir do DNA?
- Onde a proteína é sintetizada a partir do DNA?
- A proteína pode ser sintetizada sem DNA?
- O DNA direciona a síntese de proteínas?
- Como o DNA direciona a síntese de proteínas?
- A proteína é sintetizada a partir do RNA?
- As proteínas são sintetizadas a partir do mRNA?
Síntese de Proteínas Procarióticas vs. Eucarióticas
- Uma classe crucial de biomoléculas necessárias para a sobrevivência de todos os seres vivos são as proteínas. Procariotos e eucariotos fabricam proteínas para várias atividades e funções. Enquanto algumas das proteínas servem como catalisadores para reações biológicas, certas proteínas são usadas para funções estruturais.
- A síntese de proteínas em procariontes e eucariontes difere significativamente. Por exemplo, os procariontes citoplasma é onde a proteína ocorre a produção. A fase inicial (transcrição) ocorre no núcleo em eucariotos. Após a formação, o transcrito (mRNA) chega ao citoplasma, onde estão localizados os ribossomos.
- Aqui, uma cadeia de aminoácidos é produzida a partir do mRNA. As distinções entre a síntese de proteínas bacterianas e eucarióticas são exibidas abaixo.
Principais diferenças
| Síntese de proteínas procarióticas | Síntese de proteínas eucarióticas |
| A tradução começa antes mesmo da conclusão da transcrição do mRNA | A síntese de proteínas eucarióticas envolve a transcrição, seguida pela tradução |
| A produção de mRNA bacteriano não envolve a inserção de uma tampa e uma cauda poli A, com exceção das arqueobactérias | A inserção de uma cauda poli A e uma tampa 5' na extremidade 3' do transcrito de mRNA. |
| No códon AUG, a tradução começa; PIF-1, PIF-2 e PIF-3 são os fatores de iniciação. | O cap 5', que, no primeiro códon AUG, conecta o mRNA à unidade ribossômica, desencadeia o início da tradução; |
| PIF-1, PIF-2 e PIF-3 são os fatores de iniciação. | eIF1-6, eIF4B, eIF4C, eIF4D e eIF4F são os fatores de iniciação. |
Como a proteína é sintetizada a partir do DNA?
Esta incrível obra de arte ilustra a síntese de proteínas, um procedimento que ocorre nas células de todos os seres vivos. Transcrição e tradução são os dois processos que compõem o processo conhecido como síntese de proteínas.
Os núcleos das células eucarióticas estão onde ocorre a transcrição. Durante a transcrição, uma molécula de RNA mensageiro é criada usando o DNA como molde (mRNA). O processo de tradução começa em um ribossomo no citoplasma após a molécula de mRNA sair do núcleo. Durante a tradução, o código genético presente no mRNA é acessado e usado para produzir uma proteína. O princípio fundamental da biologia molecular, DNA→ ARN→ Proteína, soma esses 2 processos.
Transcrição
O primeiro elemento do princípio fundamental da biologia molecular é a transcrição: DNA → RNA. Transferir informação genética do DNA para o mRNA é o que é chamado. Uma fita de mRNA é criada durante a transcrição para complementar uma fita de DNA.
Etapas de transcrição
As três fases da transcrição são iniciação, alongamento e terminação. O diagrama a seguir mostra as etapas.
- A iniciação é o primeiro passo na transcrição. Ocorre quando o promotor, uma região de um gene, interage com a enzima RNA polimerase. Para que o enzima para “ler” as bases em uma das fitas de DNA, isso sinaliza o DNA para se desenrolar. A enzima está pronta para montar uma fita complementar de mRNA sequenciada por bases.
- A adição de sequências de nucleotídeos à fita de mRNA é chamada de alongamento.
- A transcrição termina após o término. Quando a fita de mRNA está completa, ela se separa do DNA.
Processando mRNA
Em eucariotos, o mRNA recém-transcrito ainda não está pronto para tradução. O pré-mRNA neste nível requer processamento adicional antes de evoluir para mRNA maduro e deixando o núcleo. O processamento pode envolver poliadenilação, edição e emenda. O mRNA é alterado de várias maneiras por esses mecanismos. Um gene pode agora produzir várias proteínas devido a essas mudanças.
- Como pode ser visto no diagrama abaixo, o splicing elimina os íntrons do mRNA. O genoma contém regiões chamadas íntrons que não possuem codificação de proteínas. Os éxons são as únicas partes do mRNA restante que realmente codificam a proteína. O diagrama mostra as ribonucleoproteínas, que são pequenas proteínas que compõem o RNA no núcleo e são essenciais para o processo de splicing.
- Alguns dos nucleotídeos no mRNA são alterados durante a edição. Por exemplo, a edição resultou no desenvolvimento de duas variantes distintas da proteína humana (APOB), que ajuda no transporte de lipídios no sangue. Por causa do sinal de parada precoce, que a edição adiciona ao mRNA, uma variante é menor que a outra.
- O mRNA ganha uma “cauda” através da poliadenilação. Na cauda, há uma fileira de As (bases de adenina). Isso mostra que o mRNA terminou. Além disso, protege o mRNA de enzimas que o quebrariam e ajuda na transferência de mRNA do núcleo.
Tradução
O segundo componente do princípio fundamental da biologia molecular é a tradução: RNA→Proteína. É um procedimento pelo qual a informação genética do mRNA é recitada para produzir uma proteína. A figura abaixo demonstra como funciona a tradução. O mRNA prossegue para um ribossomo, que é composto de proteínas e rRNA, após deixar o núcleo. O ribossomo interpreta a sequência de códons no mRNA após receber os aminoácidos das moléculas de tRNA na ordem correta.
- Você deve aprender mais sobre a composição estrutural do tRNA para compreender sua função. O aminoácido que cada molécula de tRNA carrega é representado por um anticódon.
- Um anticódon é um códon de aminoácido suplementar. Por exemplo, como o aminoácido lisina tem o códon AAG, seu anticódon é UUC.
- Como consequência, uma molécula de tRNA através do anticódon UUC transportaria lisina. Um anticódon UUC de tRNA se liga momentaneamente a qualquer local onde o códon AAG segue no mRNA. O aminoácido no tRNA é perdido quando está ligado ao mRNA.
- Uma cadeia polipeptídica é criada à medida que os aminoácidos são trazidos um de cada vez para o ribossomo com a ajuda do rRNA. Até que um códon de parada seja alcançado, a cadeia de aminoácidos continua a se desenvolver.
O que acontece após a tradução?
A tradução é frequentemente apenas o estágio inicial do ciclo de vida de uma proteína. Às vezes, uma proteína deve sofrer modificação pós-traducional moderada a significativa.
Por exemplo,
- Nem todas as cadeias polipeptídicas podem ser consideradas proteínas “completas” sem a adição de componentes adicionais. Outros polipeptídeos requerem a remoção de certas regiões através de um procedimento conhecido como proteólise.
- Frequentemente, isso inclui deletar o aminoácido inicial da cadeia (tipicamente metionina, por meio do aminoácido específico designado pelo códon de início).
Quando a proteína é sintetizada a partir do DNA?
Durante a transcrição, uma molécula de RNA mensageiro é criada usando o DNA como molde (mRNA). O processo de tradução começa em um ribossomo no citoplasma após a molécula de mRNA sair do núcleo. Durante a tradução, o código genético presente no mRNA é acessado e usado para produzir uma proteína.
Onde a proteína é sintetizada a partir do DNA?
Enquanto a maioria A síntese de proteínas ocorre no citoplasma da célula, a maior parte de seu DNA é encontrada no núcleo (uma pequena % nas mitocôndrias). A informação genética é transmitida do núcleo para o citoplasma por meio de uma mensagem porque as moléculas de DNA são grandes demais para caber na membrana nuclear.
Ex: Moléculas de RNA mensageiro (mRNA; ácido ribonucleico), que são pequenos ácidos nucleicos de fita simples que transmitem essa mensagem através das regiões codificadoras de genes específicos. Como a sequência de DNA de um determinado gene é realmente traduzida em um RNA correspondente, o processo de transferência de informação do DNA para o mRNA ocorre no núcleo e é conhecido como transcrição.
A proteína pode ser sintetizada sem DNA?
Os resultados de um estudo recente revelaram que o RNA mensageiro (mRNA), que é conhecido por conter as informações para a montagem dos aminoácidos, não é necessário para a montagem dos aminoácidos que são considerados os blocos de construção das proteínas.
Ex: Há muito se aceita a informação na biologia molecular de que o DNA atua como o modelo que transmite as instruções para a produção de proteínas dentro do corpo. No entanto, novas descobertas de estudos refutam esse pensamento convencional, mostrando que algumas proteínas têm a capacidade de produzir outras proteínas.
Será que DNA síntese proteica direta?
Suas células e praticamente todos os outros organismos incluem o DNA como seu principal componente genético. É empregado no processo de síntese proteica de várias etapas, que transforma a mensagem codificada do DNA em uma molécula de proteína utilizável.
Como funciona o dobrador de carta de canal DNA dirige a síntese de proteínas?
A tradução é realizada por ribossomos que estão presentes no citoplasma ou ligado ao retículo endoplasmático. Portanto, a produção de uma proteína é controlada pelos dados contidos em seu DNA com o auxílio de mensageiros (mRNA) e tradutores (tRNA). O DNA é convertido em RNA no núcleo. A mensagem é transportada pelo mRNA do núcleo para o ribossomo citoplasmático, onde é traduzida em uma proteína pelo tRNA.
Etapas envolvidas:
- A maioria dos genes fornece as informações necessárias para construir as moléculas úteis conhecidas como proteínas. (Alguns genes produzem materiais reguladores que ajudam a célula a produzir proteínas.) O processo de passar de gene para proteína dentro de cada célula é intrincado e sob estrita supervisão.
- As transcrições e a tradução são as duas etapas principais. A transcrição e a tradução trabalham juntas para produzir a expressão gênica.
- A informação contida no DNA de um gene é transferida para uma molécula semelhante chamada RNA (ácido ribonucleico) no núcleo celular durante a transcrição.
- O RNA e o DNA consistem em uma série de unidades de construção de nucleotídeos, apesar de suas composições químicas serem ligeiramente diferentes uma da outra.
- Como o RNA mensageiro (mRNA) transmite informações do núcleo para o citoplasma, é esse tipo de RNA que contém as instruções necessárias para produzir uma proteína.
- O citoplasma é onde a tradução, o segundo passo para transformar um gene em uma proteína, ocorre. O ribossomo, um complexo especializado que “lê” a sequência de nucleotídeos do mRNA, interage com o RNA mensageiro (mRNA).
- Três sequências de nucleotídeos formam um códon, que normalmente codifica um aminoácido. (Aminoácidos são os blocos de construção das proteínas.) Um aminoácido de cada vez, o RNA de transferência (tRNA), um tipo de RNA, monta a proteína.
- A síntese de proteínas continua até que um códon “parar” é encontrado pelo ribossomo (um arranjo de 3 nucleotídeos que não codifica um aminoácido).
A transferência de informação do DNA para o RNA para as proteínas é uma das ideias fundamentais da biologia molecular. É geralmente referido como o “dogma central” devido à sua importância.
A proteína é sintetizada a partir do RNA?
Os mecanismos catalíticos da síntese de proteínas, que envolvem a união de aminoácidos para formar moléculas de proteínas, são governados pelas moléculas de rRNA do ribossomo. Para denotar este papel, o rRNA é frequentemente referido como uma ribozima ou RNA catalítico.
As proteínas são sintetizadas a partir do mRNA?
Durante a transcrição, o DNA serve como molde para a construção de uma molécula de RNA mensageiro (mRNA). A molécula de mRNA viaja para um ribossomo citoplasmático onde a tradução ocorre depois de deixar o núcleo. O código genético encontrado no mRNA é analisado e usado para produzir uma proteína durante a tradução.
Ex: As regras de codificação genética transformam a sequência de nucleotídeos de um gene na sequência de aminoácidos de uma proteína por meio de mRNA.
- A síntese de proteínas é o processo pelo qual as células produzem proteínas. As duas etapas são transcrição e tradução.
- A transcrição é o processo pelo qual a informação genética no DNA é transformada em mRNA no núcleo. A iniciação, alongamento e terminação compõem suas três etapas. Uma vez que as instruções foram quebradas, o mRNA as envia para um ribossomo no citoplasma.
- A tradução ocorre no ribossomo, que é composto de proteínas e rRNA. As instruções do mRNA são lidas durante a tradução e o tRNA envia a sequência correta de aminoácidos para o ribossomo. Então, o rRNA contribui para a formação de conexões de aminoácidos que resultam em uma cadeia polipeptídica.
- Uma cadeia polipeptídica pode sofrer processamento adicional após ser sintetizada para produzir a proteína completa.
Conclusão
No artigo acima, estudamos sobre transcrição, tradução e papel do DNA/RNA na síntese de proteínas. Etapas envolvidas no processo de 'Tradução' – dogma central da biologia molecular.
Leia também:
- Exemplos de quimioautotróficos
- Função spliceossoma
- Mecanismo vital de superenrolamento de DNA para embalagem de DNA
- Vacúolo alimentar na célula vegetal
- As células animais têm cílios
- Exemplo de exocitose
- Exemplo de planta com semente
- A membrana celular contém lipídios
- Exemplos de plantas vasculares
- As bactérias têm lisossomos
Olá….sou Ganeshprasad DN, concluí meu doutorado. em Bioquímica pela Universidade de Mangalore, pretendo usar meu conhecimento e habilidades técnicas para prosseguir pesquisas na área escolhida.