Seja muito bem-vinda e muito bem-vindo ao nosso terceiro módulo do nosso mini curso Biologia Molecular Básica. É um prazer ter você aqui comigo e hoje a gente vai estar comentando, falando pra vocês aí sobre a tradução e o endereçamento de proteínas. Prometo pra vocês que vai ser um momento bem legal, tá?
Bem legal mesmo, então aproveitem ao máximo todo e qualquer tipo de informação que você vai estar sabendo hoje aqui durante a apresentação desse módulo, tá? Então, sem mais delongas, o módulo 2 eu falei sobre a questão da transcrição e também do processamento do RNA e no módulo 1 eu comentei pra vocês, eu falei pra vocês sobre Toda a questão dos estudos moleculares que levaram ao entendimento do processo de replicação do DNA. Para hoje a gente vai falar um pouco sobre proteínas e também falar sobre o processo de tradução, que é o processo de união dos aminoácidos, e também falar para vocês para onde é que essas proteínas vão e de que forma é que elas vão, não é? Mas antes de tudo é importante destacar também a importância das proteínas.
Nossa, hoje tudo gira em torno de proteínas, né? Certa vez na faculdade um professor me disse que nós somos nossas proteínas. E ele tinha razão quando ele falou isso, porque todo e qualquer tipo de característica que nós temos, elas envolvem questões proteicas, né?
Então eu quero só enfatizar para vocês. O que é a proteína? Uma vez que eu já falei sobre o processo de transcrição, que é o processo de produção de uma molécula de RNA mensageiro, transportador ribossômico, e agora eu vou explicar pra vocês como acontece essa formação dos peptídeos, é interessante destacar, sim, qual a importância das proteínas e o que é a proteína propriamente dita, tá? A proteína é um polímero de aminoácidos.
Mais do que 20 a 15 aminoácidos ligados já pode se considerar uma proteína. Um detalhe importante é que algumas proteínas são bem pequenas. É porque eu estava lembrando aqui da apresentação de um outro módulo ao qual eu falei de insulina e glucagon, por exemplo, que são proteínas que têm poucos aminoácidos. A insulina chega ali a ter 31 aminoácidos em média, o glucagon tem em torno de 29 aminoácidos. Então são poucos aminoácidos que formam essa proteína.
Já tirando aí da cabeça de algumas pessoas de que todas e qualquer tipo de proteína já tem mais do que 100, 200 aminoácidos. E não é bem assim, tá? Então a proteína é uma macromolécula formada por pequenas moléculas de aminoácidos. São moléculas orgânicas mais abundantes e importantes nas células e perfazem 50% ou mais do seu peso.
Então tem proteína de todo jeito. E as funções delas, nossas, é bem diversa. Tem proteína pra qualquer coisa.
Então se você pensou aí alguma coisa, é bem provável que você pensou por conta de tal tipo de proteína que você tem no seu corpo. Se você tem... uma característica X ou Y, isso também se dá por conta da proteína que você tem.
Por essa razão, eu listei aqui algumas funções das proteínas, como função O, hemostática, função de transporte, catalisadora, questões de enzimas, estrutural, proteínas que estão formando nossas células, por exemplo, proteínas periféricas, integrais, que formam a nossa membrana, proteínas... hormonais, que são proteínas endócrinas, receptoras, contração, actina e miosina, quem nunca ouviu falar delas, reconhecimento, a questão de nutrição, de reparo e também função de defesa. Então note que várias funções as proteínas estão relacionadas e elas são feitas de aminoácidos. É interessante destacar que o que a gente está falando aqui O que determina a união dos aminoácidos é a informação genética.
E eu vou estar relembrando para vocês, falando para vocês sobre isso, para você poder entender de uma vez por todas a importância que é o material genético, a importância que é... que tem em se descobrir todo e qualquer tipo de sequência existente no material genético, uma vez que essas sequências determinam o tipo de proteína que vai ser formada. Entretanto, o aminoácido, por ser uma molécula orgânica propriamente dita, também tem funções, funções individuais, como por exemplo, transmissão de impulsos nervosos, o glutamato, o aspartato e a glicina que o digam. Produz aminas biogênicas como a serotonina e a histamina, que também são fundamentais para a nossa homeostase. Prepulsores de cetoácidos, transporte de grupos aminas, produz glicose lá no processo de gliconeogênese.
Os aminoácidos não são estocados, então o excesso de aminoácidos precisa ir para algum lugar. Então, geralmente, os aminoácidos são convertidos em moléculas de glicose, por exemplo. Produz nucleotídeos, então... Os próprios componentes que formam o aminoácido, eles servem também para compor aí nucleotídeos e, claro, componente de proteínas, né?
As proteínas de cada organismo, da mais simples das bactérias após os seres humanos, são constituídas a partir dos mesmos conjuntos iniprientes de 20 aminoácidos. Então, cerca de 20 aminoácidos aí estão formando as proteínas. Eu destaco para vocês que a sequência de aminoácidos... Os tipos de aminoácidos e a quantidade de aminoácidos são fundamentais para caracterizar aquele tipo específico de proteína. Então, sequência, tipo e quantidade.
Isso daí, cara, vai ser marcante de proteína para proteína, ok? E olha só, esses aminoácidos, eles se ligam. E o nome dessa ligação é um nome bem conhecido, mas é... costumo sempre dizer como se fosse pela primeira vez, tá? É o que nós chamamos de ligação peptídica e ela acontece entre os aminoácidos.
Ou seja, o grupamento amina de um aminoácido A se liga com o grupamento carboxila de um outro aminoácido. E o que acontece é uma síntese por desidratação, porque ocorre aí a liberação de água, uma vez que ocorre essa ligação. Eu coloquei aqui meu nome para poder ilustrar, Patrick.
Proteína Patrick, por exemplo, se o A estivesse aqui no final e o K estivesse depois do P, isso daqui já poderia caracterizar um outro tipo de proteína. E eu tenho os dipeptídeos, que são dois aminoácidos, os tripeptídeos e assim por diante. E essas ligações peptídicas acontecem justamente no processo de tradução, que é justamente o processo de decodificação da informação genética que determina quais aminoácidos irão formar a proteína E quais os tipos e também até mesmo a quantidade de aminoácidos, tá? Então, ligação peptídica é uma ligação interespecífica, tá?
Ou seja, ela acontece sempre entre o grupo amina, de um aminoácido, e o grupo carboxila, do aminoácido adjacente, tá? Agora, essa imagem aqui, ela é uma imagem que eu produzi com um fim extremamente didático para fazer com que você compreenda a importância... que é o material genético, tá? Eu já falei em um dos nossos minicursos e também já falei também nesse minicurso quando eu estava falando acerca de replicação, quando eu falei do DNA, toda a questão da sensualidade que essa molécula tem, tá? O DNA, ele carrega a informação.
Essa informação, muitas vezes, ela não é tão entendível para algumas pessoas. O que seria essa informação genética? O que seria esse... esse código genético bom esse código nada mais é do que a informação sobre qual tipo de proteína aquela célula vai sintetizar um detalhe importante várias informações podem estar desativadas porque é pluma Aquela célula não precisa produzir aquela proteína e nem tem que produzir aquela proteína. Então, uma célula muscular, por exemplo, como o miócito, o miócito produz proteínas específicas para a contração muscular, como a quitina e a miosina, por exemplo.
Então, note que uma célula neural não vai produzir essa proteína, mas ela tem a informação que está desativada. Então... O DNA tem todas as informações para produzir as proteínas de um organismo e de uma célula, tá? E um detalhe importante, qualquer alteração nesse código pode fazer com que, de repente, aquela célula comece a produzir proteínas que até então ela não produzia.
produzia. Algumas doenças genéticas, como o albinismo, por exemplo, está ligado diretamente à desativação de genes que produzem proteínas como a melanina, tá? E aqui eu coloquei o DNA na forma de fita mesmo, assim, na forma de fita mais entendível.
E eu tenho aqui as bases nitrogenadas. E a sequência dessas bases nitrogenadas é o que a gente chama de código genético. Então, essas letrinhas aqui... A sequência dessas letrinhas aqui é o que determina qual tipo de proteína você vai produzir no seu corpo. Então o DNA está ligado diretamente à produção de proteínas.
O nome do processo em que o DNA produz as moléculas de RNA, que são elas que irão participar diretamente do processo de produção da proteína, é chamado de transcrição e eu falei sobre isso no módulo passado. Então, eu tenho o RNA mensageiro, eu tenho o RNA transportador e eu tenho o RNA ribossômico. E cada um desses RNAs tem funções específicas durante a produção da proteína.
O RNA ribossômico, que está formando lá os ribossomos. O RNA transportador, que transporta os aminoácidos até os ribossomos. E o RNA mensageiro, o que carrega a sequência de bases nitrogenadas.
que vão determinar a proteína que vai ser formada. Então, tanto o RNA mensageiro, como o RNA transportador, como o RNA ribossômico, são fundamentais para a produção da proteína. A gente não pode, de repente, só enfatizar o RNA mensageiro.
Nossa, ele é fundamental, porque ele pega a informação do DNA. Mas os outros RNAs também são importantes. A proteína não seria formada se não tivesse o RNA transportador. E se muito menos não tivesse o RNA ribossômico.
Então é interessante que esses três RNAs sejam vistos com o mesmo potencial de importância. Então com o RNA formado, o RNA mensageiro, o transportador ribossômico formado, de fato vai iniciar a produção da proteína. Eu também mencionei para vocês que o RNA mensageiro, ele passa por modificações pós...
transcricionais, ou seja, são modificações que acontecem depois da transcrição. Essas modificações são importantes para justamente especificar ainda mais aquele aminoácido sobre que tipo de proteína vai ser produzida. Citei, por exemplo, o caso do splicing, que é um tipo de processamento de remoção de íntrons, que são trechos indesejáveis que não seriam utilizados como informação para a produção de uma proteína.
E eu tenho aqui... Mais uma vez apresentando, apresentei essa mesma informação no módulo passado, a transcrição. Transcrição essa que ocorre graças a RNA polimerase.
Cada tipo de RNA polimerase produz um tipo de RNA diferente. RNA polimerase 1 produz o RNA ribossômico, RNA polimerase 2 produz o RNA transportador e a RNA polimerase 3... Produz o RNA mensageiro. E todo o funcionamento dessa RNA polimerase eu também expliquei no módulo passado. Então veja a importância que é desta enzima fundamental para a formação desse novo polímero de nucleotídeo que se chama RNA.
E a transcrição também tem etapas. Iniciação, o alongamento e o término. Que consegui. E, coincidentemente, a tradução também vai possuir o mesmo nome de fases. Iniciação, alongamento e término.
Agora é importante também destacar para vocês que essas fases, iniciação, alongamento e término, alguns livros não trazem essa classificação dessa forma. Apresentam todo o processo como um todo. Outros acabam apenas citando o nome dessas três fases, mas também explicam o processo como um todo. tanto ao que compete transcrição, como ao que compete tradução, tá? Então, literalmente, o que é que acontece?
Essa imagem aqui é bem legal também produzir para vocês com fins extremamente didáticos para você ver o processo como um todo, tá? Então, veja bem. No citoplasma, existem os aminoácidos que você adquiriu a partir da sua alimentação, tá? Então, no seu citoplasma, citosol... Possui diversos aminoácidos.
Esses aminoácidos não vão se ligar, as ligações peptídicas não vão acontecer ao acaso. caso, a nível de citoplasma propriamente dito. Não, a ligação peptídica vai acontecer lá nos ribossomos. Então, esses aminoácidos são transportados até o ribossomo para lá acontecer a ligação peptídica.
Quem vai transportar é o RNA transportador, como eu coloquei aqui nessa imagem. Olha aqui, ele vai lá para os ribossomos, que tem uma subunidade menor e uma subunidade menor. maior, que se movimentam ao longo da fita de RNA mensageiro.
O RNA mensageiro já se encontra lá e o RNA ribossômico forma toda essa estrutura. Então, a tradução, que é o processo de formação da proteína, acontece a nível de ribossomo. Então, a proteína, propriamente dita, a sequência peptídica, propriamente dita, vai ser feita nos ribossomos.
E existem trechos do RNA mensageiro que são pontos de iniciação da produção de um peptídeo e de término da produção de um peptídeo. Então, eu tenho o códon de iniciação. Códon é o trecho, é a trinca existente no RNA.
Cada trinca codifica um aminoácido. Então... O códon de iniciação é o códon formado pelas bases adenina, uracila e guanina, que a gente chama de AUG.
E tem os códons de sinalização para o fim da tradução, que é o códon UAA, o AG e o códon UGA. Ou seja, no momento da tradução, quando acaba chegando em um desses códons, isso implica no término da produção. de um peptídeo, de uma cadeia polipeptídica, ok? Então aqui eu tenho o DNA, mais uma vez, produzindo a molécula de RNA que vai para o citoplasma atuar no processo de tradução. O código genético é universal, porque é válido para todos os seres vivos.
O código genético é dito degenerado, porque existem trincas diferentes para codificar um mesmo aminoácido. Então, um aminoácido, ele tem uma trinca específica, olha que legal, mas os códons podem codificar diferentes tipos de aminoácidos. Isso é bem interessante para poder produzir diversos tipos de proteínas, por exemplo, tá? Então, a primeira etapa do processo de tradução, que de forma geral tem a iniciação, o alongamento e o término, A primeira etapa é uma etapa bem interessante, que é a etapa de ligação do RNA transportador com o aminoácido.
Para poder acontecer essa ligação, existe gasto de ATP, gasto de energia. Então, toda vez que o RNA transportador se liga ao aminoácido específico, existe gasto de energia. O que isso implica? Quanto mais aminoácidos possuem uma proteína, mais energia foi gasta ali. Isso porque para cada ligação de RNA transportador com o aminoácido, ocorre gasto de energia.
Um ATP é utilizado. E isso acontece porque esse aminoácido precisa ser ativado. E essa ativação faz com que ele se ligue ao RNA transportador. Então, aminoácidos são ativados por uma molécula de ATP e se liga em um trecho específico, tá? Na ramificaçãozinha 3, aqui, específica, ligando o grupo carboxila ao grupo hidroxila.
Então, o aminoácido acaba se prendendo ao RNA transportador. Então, local de ligação do aminoácido sempre através da sequência CAA. Então, essa sequência aqui de duas citosinas e uma adenina, ela é específica para ligação do aminoácido.
Além disso, existe aqui uma proteína chamada de RNA sintetase, que é importante demais também para poder ocorrer a união do aminoácido com o RNA transportador. Então, ela possui sítios que ligam esses dois componentes. E aqui está... Também demonstrando para vocês a união desse RNA transportador com o RNA mensageiro a nível de códon.
Então o códon é a trinca existente no RNA mensageiro e o anticódon é uma trinca existente no RNA mensageiro. RNA transportado. Interessante é que esses RNAs transportadores, depois que eles levam, por exemplo, o aminoácido até os ribossomos, eles podem ser reutilizados várias vezes.
Até mesmo o RNA mensageiro, ele é utilizado durante várias vezes na célula. Não pensa que é assim não. O Neo usou o RNA mensageiro só uma vez.
E já era, acabou. Não, não é bem assim. O RNA mensageiro continua sendo utilizado de diversas formas. Então, a iniciação é um processo marcante. Após acontecer a ligação do aminoácido ao RNA transportador, existe aí a iniciação, que é justamente o processo que acontece lá a nível de ribossomo, onde...
a subunidade menor se liga à extremidade 5 do RNA mensageiro. O códon de iniciação é o códon AUG, que codifica o aminoácido metionina. E o RNA transportador iniciador, transportando a metionina, se associa à subunidade menor do ribossomo.
Também posso chamar de subunidade pequena. Então, percebam aqui que existe uma ligação rápida entre o RNA mensageiro e o RNA ribossômico, a fim de poder iniciar o processo de tradução. E depois inicia-se o processo de transportes das moléculas de aminoácido por meio do RNA transportador.
Então, aqui eu coloquei o RNA transportador iniciador, transportando o anticódon referente ao aminoácido metionina. E isso tudo aqui a nível de... Subunidade menor do ribossomo.
Aí um dado interessante é que nos eucariotos existe uma sequência denominada de COSAC, que inclui o primeiro códon, mas a ligação do RNA mensageiro à subunidade pequena do ribossomo se dá pelo CAP5. Isso é interessante para você poder perceber o nível de especificidade que ocorre durante a formação de uma proteína. Tá?
Nessa imagem aqui você vê o processo de iniciação, o aminoácido reage com o ATP formando o aminoacil adilato, adinilato. Também acontece a hidrólise do ATP para poder produzir, para poder gerar energia, para poder acontecer a ligação do RNA transportador com o aminoácido. O aminoácido ativado pela adenilação, que eu também posso chamar de aminoácido adenilado.
depois que ele reagiu com o ATP, reage com o RNA transportador, formando o que nós chamamos de aminoácido RNA transportador ou IAMP. Então, é essa estrutura aqui que vai ser levada até os ribossomos. Perceba aqui o RNA transportador e o aminoácido. Um dado interessante é que a...
A sequência que vai se dar a formação da proteína vai ser no síndrome 5-3. Isso acontece porque o primeiro aminoácido tem um dos seus trechos desativados para poder a ligação acontecer apenas em um grupo carboxila específico, para poder seguir na mesma direção. Também sobre a questão da iniciação, o RNA mensageiro carregando a metionina modificada Ela também vai para trechos de iniciação, que nós chamamos de IF.
Esses trechos de iniciação são bem diferentes comparando com células procarióticas. Células procarióticas possuem trechos de iniciação IF específico. Células eucariontes possuem também trechos de iniciação específico, a partir desses componentes que nós chamamos de IF. E acontece aí o processo justamente de ligação do RNA transportador ao RNA mensageiro, tá? A questão do alongamento, ela é bem interessante, visto que existem sítios na sublunidade maior do ribossomo.
Geralmente, grande parte dos aminoácidos que vão formar proteína, eles entram pelo sítio A. Só que toda a questão da iniciação aconteceu no sítio P. Graças ao sítio P é que possibilita as ligações peptídicas adjacentes e os aminoácidos começam a ser transportados e as ligações peptídicas começam a ser transportadas.
começam a acontecer. Então, aqui eu tenho um sítio de integração, de ligação ou de integração, que justamente é o sítio que vai proporcionar a formação dos dipeptídeos e esse aminoácido vai compor aqui o peptídeo formado a partir do sítio P e vai se formar toda a sequência de aminoácidos formando a proteína em questão. Um detalhe importante é que tudo isso acontece a nível de ribossomo. Entretanto, após a proteína ser formada, essa proteína precisa ir para um destino específico, que é o que nós chamamos de caminho da proteína, endereço da proteína.
Eu quero apresentar agora para vocês um vídeo ilustrativo apresentando como acontece esse transporte de proteínas dentro da célula e para fora da célula, tá? Então acompanha comigo aqui essa animação. Algumas proteínas precisam executar suas funções no complexo de Golgi em uma variedade de sinais moleculares, incluindo marcadores de aminoácidos e características estruturais. São usados para mantê-las ali e para trazê-las de volta. No complexo de Golgi, as proteínas podem sofrer mais modificações antes de alcançarem seus destinos finais.
Esses destinos finais incluem lisossomos, membrana plasmática e exterior da célula. Algumas proteínas precisam executar suas funções no complexo de Golgi e uma variedade de sinais moleculares. incluindo marcadores de aminoácidos e características estruturais.
São usadas para mantê-las ali e para trazê-las de volta. Se elas não têm nenhum marcador específico, as proteínas são enviadas do complexo de Golgi para a superfície celular, onde são secretadas para o exterior celular ou entregues para a membrana plasmática. As proteínas são enviadas para outros destinos, se contiverem os marcadores moleculares certos. Por exemplo, as proteínas destinadas aos lisossomos têm marcador molecular consistindo de um açúcar com um grupo fosfato aderido.
No complexo de Golgi, as proteínas com marcadores são organizadas nas vesículas destinadas aos lisossomos. As proteínas que são feitas no citossol, que não entram no retículo endoplasmático durante a tradução, podem ficar permanentemente no citossol. podem elas também ser encaminhadas para outros destinos não membranosos da célula.
Por exemplo, proteínas limitadas pela mitocôndria, cloroplasto, peroxisomos e núcleo são geralmente produzidas no citosol e entregues após a conclusão da tradução. Para ser entregue a algumas dessas organelas após a tradução, a proteína precisa conter um aminoácido específico, rótulo de endereço. O rótulo é reconhecido. por outras proteínas nas células, o que ajuda o transporte da proteína para o destino correto. Eu espero muito que você tenha gostado da apresentação deste módulo, que você tenha entendido aí todo o processo de tradução, também expliquei um pouco até de transcrição, e toda a questão de caminho que a proteína segue depois que ela é formada, tá?
Vem comigo para o próximo módulo que eu tenho certeza também que você vai adorar. Te vejo lá!