Como funciona a tradução do DNA?

A tradução do código genético de sua forma de ácido desoxirribonucléico, que consiste em uma cadeia de quatro letras repetidas, em um produto proteico final que consiste em aminoácidos, é um processo bem conhecido. Uma maneira de descrever o processo é imaginar uma única fita de um cromossomo como uma estante cheia de livros de instruções escritos em uma língua estrangeira. Um tradutor pode pegar um livro da estante e começar a transcrever o código para o papel. Ele então traduz os caracteres estrangeiros em palavras que um leitor possa entender. O leitor então começa a construir um projeto útil com base nas instruções traduzidas.

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O DNA consiste em duas cadeias polinucleotídicas enroladas uma em torno da outra em uma dupla hélice. Cada nucleotídeo de ambas as cadeias possui uma base nitrogenada. Cada base está ligada a uma molécula de adenina (A), citosina (C), guanina (G) ou timina (T). As duas cadeias polinucleotídicas se ligam entre si por meio de ligações de hidrogênio fracas entre as moléculas emparelhadas C-e-G e as moléculas emparelhadas A-e-T. Esta ligação única C-G / A-T permite que as fitas de DNA se separem temporariamente, enquanto uma enzima descompacta a dupla hélice em seções de fitas simples para transcrição em fitas de RNA mensageiro.

Uma fita de RNA mensageiro (mRNA) é uma cópia exata de uma única fita de DNA, com a exceção de que cada timina (T) é substituída por uma molécula de uracila (U). Uma cadeia de moléculas de mRNA consistindo de moléculas G, C A e U é organizada em um código tripleto, como CAC, UUA e CUG. Esta sequência de códigos tripletos é uma cópia da sequência de DNA GTGAATGAC. O código de três letras é posteriormente traduzido em proteína por complexos especiais de RNA / proteína que reconhecem o código de três letras e constroem uma cadeia de aminoácidos que corresponde ao código. Por exemplo, o código de mRNA AUG é combinado com o aminoácido metionina.

A transcrição ocorre quando uma enzima RNA polimerase viaja ao longo de uma região específica de uma única fita de DNA e sintetiza (transcreve) uma cópia de mRNA. Normalmente, a fita de mRNA é modificada ao ser cortada em vários pontos específicos por uma enzima especial e, em seguida, reunida em uma fita de mRNA mais curta que codificará uma proteína funcional. Portanto, a fita de DNA codificadora original não é traduzida diretamente em proteína, mas deve passar por uma etapa de alteração como mRNA para remover sequências sem sentido que não codificam para um gene.

A tradução é a etapa final da tradução de uma sequência de DNA em uma proteína funcional. Moléculas de complexo de RNA / proteína chamadas "ribossomos" se ligam à fita de mRNA modificada e a traduzem em uma cadeia de moléculas de proteína. Isso é realizado pela transferência de moléculas de RNA (tRNA) que carregam aminoácidos específicos para os ribossomos, onde códigos de três letras são lidos e combinados com aminoácidos específicos. Depois que a cadeia de aminoácidos é sintetizada, ela normalmente se dobra automaticamente em uma conformação que a torna funcional. É por isso que uma única mutação no DNA pode ser desastrosa. A mutação do DNA é transcrita em um código de mRNA de três letras que, por sua vez, codifica o aminoácido errado. Isso evita que a cadeia final de aminoácidos se dobre corretamente em uma proteína funcional.