As instruções para a fabricação de moléculas de proteínas estão inscritas no DNA dos organismos vivos. O DNA possui 4 tipos de nucleotídeos representados pelas letras A, G, C e T (adenina, guanina, citosina e timina), e a sequencias dessas letras (tipos de nucléotideos) é que vão guiar a célula para codificar proteínas. A síntese de proteínas consiste no encadeamento sequencial de aminoácidos. Cada três letras (uma trinca) de nucleotídeos do DNA são correspondentes a um aminoácido na proteína.
O DNA coordena a fabricação de proteínas por meio de um outro tipo de ácido nucléico, o ácido ribonucléico (RNA). Assim como o DNA, o RNA também é formado por 4 tipos de nucléotideos, só que ao invés de apresentar a base nitrogenada "timina" ele possui na sua composição a base "uracila" e enquanto no DNA o açucar é a desoxirribose, no RNA é a ribose.
Outra diferença marcante entre o DNA e o RNA é que o DNA é composto por uma cadeia dupla e o RNA é formado por uma cadeia simples, ou seja, uma única cadeia polinucleotídica.
Na formação do RNA, as pontes de hidrogênio que ligam as cadeias polinucleotídicas do DNA que vão se rompendo. À medida que isso vai ocorrendo, os ribonucleotídeos (bases nitrogenadas) vão se ligando à cadeia (agora simples) do DNA formando uma espécie de complemento.
A base adenina se encaixa na uracila, a citosina se encaixa na guanina, a timina se encaixa na adenina e a guanina na citosina. Dessa maneira as bases do RNA vão se juntando umas com as outras através da ação da enzima: polimerase do RNA.
A mensagem genética é transcrita do DNA para o RNA (seu complemento), por isso a este processo se dá o nome de transcrição gênica.
Quando acaba o processo de trancrição, o RNA se desprende do DNA e passa a chamar-se pré-RNA mensageiro - "molécula bruta" - (conforme a descoberta de Phil Sharp em 1977), que é a trancrição linear de toda a sequência do gene; ele só se tornará RNA mensageiro "maduro" apartir da segunda etapa do processo, que ainda ocorre no interior do núcleo: a célula remove algumas partes da molécula do pré-RNA - processo chamado splicing - lhe agrega algumas sequências nas extremidades para que possa ter maior estabilidade e só então a envia, como RNA maduro para o citoplasma, onde se dará a tradução em proteínas. Há também genes que não expressam só proteínas, assim como outros tipos de ácidos ribonucléicos: o RNA transportador (RNAt) ou o RNA ribossômico (RNAr), porém são indispensáveis para esta função.
O RNAr ao juntar-se com certos tipos de proteínas, forma o ribossomo, já o RNAt (produzido no núcleo a partir do DNA) migra para o citoplasma onde se liga a aminoácidos. Sua função é transportar os aminoácidos para o ribossomo, onde ocorrerá a síntese e reconhecer as sequências específicas do RNAm. Cada RNAt apresenta em certa região da molécula, uma trinca de nucleotídeos chamada anticódon.
O RNAm contém trincas de nucleotídeos - os códons - que correspondem a sequência em que os amonoácidos devem estar dispostos para que se possam encaixar corretamente e assim formar uma proteínas.
A síntese começa...
O ribossomo se une a um RNAm. As duas primeiras trincas de nucleotídeos do RNAm, se localizam no ribossomo nas posições P (de polipeptídeo) e A (de aminoácido) respectivamente. O primeiro RNAt a chegar ao ribossomo, se encaixa no local P e o segundo RNAt no A. Mas um RNAt (anticódon) só se encaixa na trinca do RNAm se forem complementares.
Ex: RNAm CUG UUU GGC AGA GAA GCC AGC CAA
RNAt GAC AAA CCG UCU CUU CGG UCG GUU
OBS : Caso isto não ocorra, a cadeia polipeptídica que liga os aminoácidos formando a proteína, desliga-se do RNAt localizado na posição P. Este se separa do ribossomo que por sua vez libera o RNAm.
Se a síntese continua, após ter ocorrido a ligação entre os aminoácidos do local P e A, o aminoácido que estava no local P se separa do seu RNAt, que é liberado para transportar outro aminoácido.
Agora o dipeptídio (formado por 2 aminoácidos) permanece ligado ao RNAt do local A. O ribossomo então, desloca-se o equivalente a um códon sobre o RNAm, desse jeito o local P passa a conter o RNAt com o dipeptídeo, enquanto o local A se situa sobre o terceiro códon.
Ao chegar o terceiro RNAt tranportando um outro aminoácido , ele vai se ligar ao dipeptídeo localizado no local P. O ribossomo mais uma vez se deloca um códon e continua a síntese protéica até que o RNAm não seja mais complementar ao RNAt.
Na figura 5 (abaixo), segue exemplo da expressão do gene...
