Uma das funções mais importantes das células vivas é produzir as proteínas necessárias para a sobrevivência de um organismo. As proteínas dão forma e estrutura a um organismo e, como enzimas, regulam a atividade biológica. Para fabricar proteínas, uma célula precisa ler e interpretar a informação genética armazenada em seu ácido desoxirribonucleico, ou DNA. Os locais de síntese proteica celular são os ribossomos, que podem ser livres ou ligados. A importância do ribossomo livre é que a síntese de proteínas começa lá.
DNA e RNA
O DNA é uma cadeia molecular longa composta de açúcar alternado e grupos fosfato. Uma das quatro possíveis bases nucleotídicas contendo nitrogênio - A, C, T e G - é suspensa em cada açúcar. A seqüência das bases ao longo da fita de DNA determina a seqüência de aminoácidos que formam as proteínas. O ácido ribonucleico, ou RNA, transmite uma cópia complementar de uma porção de uma molécula de DNA - um gene - aos ribossomos, que são minúsculos grânulos compostos de RNA e proteína. O RNA se parece com o DNA, exceto que seus grupos de açúcar contêm um átomo de oxigênio extra e substitui a base de nucleotídeo U da base T do DNA. Os ribossomos criam proteínas de acordo com a informação armazenada no RNA mensageiro, ou mRNA.
Codificação Complementar
As regras para transcrever DNA para RNA especificam uma correspondência entre bases no gene e bases no mRNA. Por exemplo, uma base A em um gene especifica uma base U na cadeia de mRNA. Da mesma forma, as bases T, C e G de um gene especificam as bases A, G e C, respectivamente, no mRNA. A informação genética contida no mRNA toma a forma de trigêmeos de bases nucleotídicas chamadas códons. Por exemplo, o tripleto de DNA TAA cria o tripleto de RNA UTT. As cadeias de DNA e RNA, portanto, contêm informação complementar, porém única, codificada na seqüência de bases nucleotídicas. Quase todos os trigêmeos codificam um aminoácido específico, embora alguns trigêmeos especifiquem o fim de um gene. Vários trigêmeos diferentes podem codificar o mesmo aminoácido.
Ribossomos
A célula fabrica ribossomos diretamente do RNA ribossômico, ou rRNA, codificado por genes de DNA específicos. O rRNA combina-se com proteínas para formar subunidades grandes e pequenas. As duas subunidades só se juntam durante a síntese de proteínas. Em uma célula procariótica - isto é, uma célula sem um núcleo organizado - as subunidades ribossômicas flutuam livremente dentro do líquido celular, ou citosol. Em eucariotos, enzimas no núcleo de uma célula constroem subunidades de ribossomos. O núcleo exporta as subunidades para o citosol. Alguns dos ribossomos podem se ligar temporariamente a uma organela celular chamada de retículo endoplasmático, ou ER, quando constroem proteínas, enquanto outros ribossomos permanecem livres enquanto sintetizam proteínas.
Tradução
A menor ribossoma é menor subunidade agarra uma cadeia de mRNA para iniciar a síntese de proteínas. A subunidade maior então se liga e começa a traduzir cada códon de mRNA. Isto implica expor e posicionar cada codão de ARNm de modo a que as enzimas possam identificar e ligar o aminoácido correspondente ao codão actual. Uma molécula de RNA de transferência, ou tRNA, com um anti-códon complementar trava na subunidade maior, seu aminoácido designado no reboque. As enzimas então transferem o aminoácido para a cadeia de proteína em crescimento, expelem o ARNt usado para reutilização e expõem o próximo codão de ARNm. Quando terminado, o ribossomo libera a nova proteína e as duas subunidades se dissociam.
