O material genético da maioria dos organismos é o DNA, que armazena as informações necessárias para o desenvolvimento, funcionamento e reprodução do organismo. O DNA é um longo pedaço de nucleotídeos onde as regiões codificantes e não codificantes podem ser identificadas dentro da sequência de nucleotídeos. As regiões codificantes contêm as informações para a produção de proteínas funcionais nos organismos. O processo de produção da cadeia polipeptídica da proteína no interior da célula é conhecido como síntese protéica. A transcrição de DNA em mRNA e tradução de mRNA em uma sequência de aminoácidos da proteína são as etapas sequenciais da síntese de proteínas.

Principais áreas cobertas

1. O que são genes - Definição, recursos, função 2. Como transcrever DNA em mRNA - Processo de Transcrição

Termos-chave: DNA, genes, mRNA, síntese de proteínas, transcrição, tradução

O que são genes

Genes são pedaços de DNA que contêm regiões codificadoras de proteínas no genoma de um organismo específico. A região codificadora de proteínas e a região reguladora são os dois segmentos de um gene. A região codificadora de proteínas dos genes eucarióticos contém íntrons e exons. A sequência reguladora de um gene contém sequências de nucleotídeos, como promotor, potenciador e silenciador, que são responsáveis ​​pela regulação da expressão do gene. Os genes estão incluídos nos cromossomos, conforme mostrado na figura 1.

Figura 1: Gene

Um conjunto completo de genes de uma determinada espécie é herdado por um organismo durante a reprodução. As formas alternativas de um gene são conhecidas como alelos. Alelos diferentes fornecem variações fenotípicas aos organismos em uma determinada população.

Como transcrever DNA em mRNA

A síntese de proteínas é o processo de produção de uma cadeia polipeptídica de uma proteína funcional com base nas informações armazenadas em um gene. As duas etapas da síntese de proteínas são a transcrição e a tradução. A transcrição é a primeira etapa da síntese de proteínas; aqui, uma molécula de mRNA é produzida com base na informação codificada no gene correspondente.

A RNA polimerase é a enzima envolvida na transcrição. A transcrição é iniciada pela ligação da RNA polimerase ao promotor do gene. Essa ligação é facilitada por fatores de transcrição em procariotos e eucariotos. Os seis fatores de transcrição associados à RNA polimerase em eucariotos são TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF e TFIIH. A ligação da RNA polimerase à dupla hélice de DNA forma um bolha de transcrição. A RNA polimerase lê a fita de DNA antisense da direção 3 ′ a 5 ′. A bolha de transcrição consiste em aproximadamente 14 bases do promotor de fita dupla desenrolado. Em seguida, os nucleotídeos de RNA complementares são adicionados à fita antisense a partir do local de iniciação da transcrição da direção 5 'para 3'. A adição de nucleotídeos é interrompida no local de terminação da transcrição. Ao final da extremidade 3 ', uma cauda de poliadenilato também é adicionada pela enzima. O processo de transcrição é mostrado na figura 2.

Figura 2: Transcrição

O transcrito primário sintetizado pela RNA polimerase é conhecido como pré-mRNA. O pré-mRNA eucariótico consiste em íntrons que devem ser clivados durante o splicing do RNA em modificações pós-tradução. O splicing alternativo de pré-mRNA eucariótico produz várias proteínas de um único gene. Geralmente, os genes eucarióticos são organizados em grupos de genes conhecidos como operons. Os genes em um operon específico são responsáveis ​​por uma função específica na célula, como o metabolismo. Esses operons são transcritos de uma vez e produzem várias proteínas a partir de uma única molécula de mRNA.

Conclusão

A síntese de proteínas é um processo de produção de proteínas com base nas informações codificadas em um gene. A transcrição é a primeira etapa da síntese de proteínas. Durante a transcrição, a região codificadora da proteína do gene é transcrita em uma molécula de mRNA, que finalmente sofre tradução para a síntese da cadeia polipeptídica.

Referência:

1. Venters, B. J e B. F Pugh. “Como os genes eucarióticos são transcritos.” Revisões críticas em bioquímica e biologia molecular., U.S. National Library of Medicine, junho de 2009, disponível aqui.

Cortesia de imagem:

1. “Chromosome-DNA-gene” Por Thomas Splettstoesser (www.scistyle.com) - Trabalho do próprio (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia2. “Processo de transcrição (13080846733)” Por Genomics Education Program - Processo de transcrição (CC BY 2.0) via Commons Wikimedia