O mecanismo da Síntese Proteíca

A síntese de uma proteína é um mecanismo complexo, que se inicia no núcleo com o ADN e termina no citoplasma, ao nível dos ribossomas com a formação de proteínas.

Esta passagem da linguagem dos ácidos nucleícos para a linguagem das proteínas ocorre em três etapas:

1. Transcrição - ocorre no núcleo;
2. Migração -ocorre na passagem da informação do núcleo para o citoplasma;
3. Tradução -ocorre no citoplasma, mais proprimente nos ribossomas.
   3.1- Iniciação,
   3.2- Alongamento,
   3.3- Finalização.

ADN → Transcrição → ARNm → Tradução → cadeia polipeptídica (proteína)

1. A transcrição é a etapa em que ocorre a cópia da sequência de bases do ADN para uma cadeia complementar de RNAm.
Esta etapa decorre no núcleo, onde apenas uma cadeia de ADN é usada como molde para síntese de RNAm, segundo a regra do emparelhamento de bases. Esta síntese é comandada pela enzima RNA-polimerase, que desliga um troço de ADN, abrindo a cadeia e iniciando a síntese, sempre no sentido 5’ -> 3’. Após a passagem da RNA-polimerase a cadeia de ADN volta fechar, formando-se novamente pontes de hidrogénio entre as bases azotadas das 2 cadeias.

Nos seres eucariontes o RNA sintetizado sofre um processamento ou maturação, antes de abandonar o núcleo. Durante este processo, diversas porções do RNA inicialmente transcritas, são removidas - os intrões. Estes são sequências não codificadoras, que são eliminadas através de enzimas. Entretanto as sequências codificadoras restantes - os exões – são unidos entre si, formando o RNAm funcional ou maturado. Pelo facto do RNA inicialmente transcrito ser um precursor do mRNA é frequentemente chamado de RNA pré-mensageiro (pré - mRNA).

O processo de transcrição permite não só a síntese de mRNA, mas também de outros tipos de RNA, nomeadamente, RNA ribossómico (rRNA) e RNA transferência (tRNA), como está esquematizado na figura.

A seguinte tabela mostra os intervenientes da transcrição:

2. A migração ocorre no final do processo de transcrição, pois dá-se quando o mRNA migra do núcleo para o citoplasma, no qual vai ocorrer a tradução da mensagem. O mRNA passa para o citoplasma através dos poros nucleares do núcleo.

3. Na tradução dá-se a produção das proteínas, segundo a sequência de codões do mRNA, com a ajuda dos RNAt, RNAr (referidos no post ESTRUTURA DO RNA) e dos ribossomas.
Os ribossomas são organelos membranares constituídos por RNA ribossómico e porções proteicas. Cada ribossoma apresenta uma subunidade maior e uma menor.

Apesar de já ter refiro o tRNA, nunca é de mais mostrar um esquema deste.

Referem-te a esta etapa que decorre no citoplasma, podem-se distinguir a forma como ocorre nos dois tipos de seres:

• Nos eucariontes a etapa dá-se quase sempre nas membranas do retículo endoplasmático rugoso, onde os ribossomas estão inseridos. Neste caso, as proteínas sintetizadas são enviadas para o interior das cisternas do RER, sendo depois distribuídas por toda a célula.
• Em procariontes, que não apresentam sistemas membranares, os ribossomas estão dispersos no citoplasma.

Apesar de a tradução ser efectuada pelos ribossomas que actuam de forma independente, em determinadas situações, podem associar-se em polirribossomas descodificando a mesma cadeia de ARNm em simultâneo.

Este processo é constituído por 3 etapas:

• Iniciação – o RNAm liga-se ao ribossoma na subunidade grande (através do RNAr). O RNAt iniciador transporta o aminoácido metionina até à subunidade menor do ribossoma;


• Alongamento – sequencialmente, um novo RNAt transporta um novo aminoácido até ao ribossoma, ligando-se ao codão. Há formação de uma ligação peptídica entre o aminoácido que chega e os anteriores e o ribossoma avança 3 bases no RNAm. O estabelecimento destas ligações requer energia, fornecida, como sempre, por degradação de moléculas de ATP;


• Finalização – os codões de finalização não têm anticodão complementar, pelo que quando o ribossoma atinge um deles, a síntese acaba, a cadeia polipeptídica destaca-se, podendo sofrer transformações posteriores no retículo e no complexo de Golgi. As subunidades do ribossoma separam-se e ficam livres para iniciar nova síntese.

A tabela que se segue mostra os intervenientes na tradução:

A síntese proteica tem características fundamentais para a sua função:

• Complexidade – são inúmeros os intervenientes neste processo, entre enzimas, vários tipos de ácidos nucléicos e moléculas fornecedoras de energia;


• Rapidez – uma célula eucariótica pode construir uma proteína com 140 aminoácidos em 2 minutos, mantendo todo o rigor do processo;


• Amplificação – a mesma zona do DNA pode ser transcrita várias vezes, formando-se várias moléculas de RNAm idênticas, o que compensa a sua curta duração. Outra forma de acelerar o processo é utilizar polirribossomas, ou seja, vários ribossomas vão “lendo” a mesma molécula de RNAm, em sequência, produzindo cada um a sua proteína.

Muitas das proteínas sintetizadas encontram-se inactivas do ponto de vista biológico, sofrendo várias alterações antes de atingirem a sua conformação definitiva e condicionarem o metabolismo celular. Uma vez activas, as proteínas, podem:
* ter função enzimática, como as proteases, e de transporte, como a hemoglobina;
* ser integradas em estruturas celulares, como a membrana plasmática, os lisossomas, as mitocôndrias ou o núcleo;
* ser exportadas, por exocitose, para o meio extracelular, como por exemplo as enzimas digestivas ou as hormonas de natureza proteíca.

Sites auxiliares:
*http://calazans.ccems.pt/cn/Jogos/SINTESE.htm (teste da síntese proteíca)
*http://www.esec-odivelas.rcts.pt/BioGeo/ficha_rep.htm (ficha sobre a síntese proteíca)
*http://www.icb.ufmg.br/big/genegrad/genetica/genetica/fluxo.htm (desde o RNA a síntese proteíca)
* http://www.universitario.com.br/celo/topicos/subtopicos/genetica/dna/dna.html (Síntese Protreíca)