Qual é o primeiro passo para decodificar mensagens genéticas?

Se você observar uma célula por um tempo, verá um ciclo entre o crescimento e a divisão. Durante esses ciclos, muito ou muito trabalho é necessário para cuidar do código genético que reside no DNA de uma célula, ou ácido desoxirribonucléico. Alguns trabalhos, chamados de replicação e transcrição, são atos de aquecimento que devem ocorrer antes que a célula comece a desvendar mensagens genéticas. O processo chamado tradução decodifica a informação genética, e a primeira etapa da tradução é a "iniciação".

O ácido ribonucléico, ou RNA, é uma molécula que contém açúcares. Uma das quatro bases diferentes - moléculas em forma de anel contendo nitrogênio - pende de cada unidade de açúcar. As quatro bases são adenina (A), citosina (C), guanina (G) e uracila (U). Durante a tradução, a ordem de rebatidas das bases no RNA mensageiro, ou mRNA, controla a ordem dos aminoácidos nas proteínas. A linha de base do mRNA vem do DNA. Quase cada trio de bases ao longo da fita de mRNA aponta para um determinado aminoácido. Por exemplo, o tripleto de mRNA AUG codifica o aminoácido metionina, que é sempre o aminoácido inicial quando a célula produz proteínas.

Um ribossomo é uma pequena parte da célula composta de duas subunidades contendo RNA ribossômico, ou rRNA, e proteína. As células têm muitos ribossomos, que são fábricas de proteínas. O RNA de transferência, ou tRNA, atua como um caminhão de reboque que arrasta aminoácidos para a área de montagem da proteína do ribossomo. O ribossomo tem três locais de trabalho diferentes para conter moléculas de tRNA. O site P agarra o primeiro tRNA. O local A agarra o próximo tRNA necessário e o local P move o próximo aminoácido para a proteína em crescimento. O tRNA esvaziado então se move para o local E, onde o ribossomo o chuta para o meio-fio. O local P é sempre configurado para começar com o aminoácido metionina.

Alguma arrumação da mensagem precisa ser feita antes da tradução. A célula deve consertar o mRNA recém-feito antes de enviá-lo a um ribossomo. As extremidades dianteira e traseira recebem atualizações que protegem o fio do ataque de enzimas hostis. Além disso, as enzimas do editor removem porções desnecessárias da fita de mRNA. O mRNA modificado se liga à pequena subunidade ribossômica com a ajuda de proteínas chamadas fatores de iniciação. Um fator atinge a extremidade frontal do mRNA para garantir que ele seja carregado primeiro no ribossomo. A grande subunidade ribossômica se junta à festa, criando um ribossomo totalmente carregado que está pronto para a ação. O mashup associado ao ribossomo de fatores de iniciação, mRNA, e o primeiro tRNA com metiona anexada é chamado de complexo de pré-iniciação de tradução.

A tradução começa quando o complexo de pré-iniciação é alinhado no ribossomo e a molécula de tRNA-metionina inicial é estabelecida no local P. Para construir a proteína desejada, os aminoácidos apropriados precisam ser recrutados e ligados, na sequência correta, em uma cadeia. Durante a fase de alongamento, o ribossomo viaja pela fita de mRNA, lendo-o e adicionando aminoácidos à fita de proteína. A proteína fica cada vez mais longa até que o ribossomo atinge um sinal de “parada” na fita de mRNA, momento em que o ribossomo cospe a nova proteína.