A síntese de proteínas é um processo importante em todas as células eucarióticas, pois a proteína forma componentes estruturais de cada célula e é essencial para a vida. A proteína é freqüentemente chamada de bloco de construção das células. Existem três formas principais de RNA - RNA mensageiro, RNA de transferência e RNA ribossômico. O DNA controla todas as atividades da célula e é sintetizado quando a célula precisa de mais proteína. Pequenos fragmentos de DNA são transformados em RNA através do processo de síntese protéica.
O RNA é produzido a partir de DNA?
Quando uma célula segue suas instruções genéticas, copia uma parte do DNA como um gene para o qual é produzida. altere para um nucleotídeo de RNA. O RNA difere do DNA de duas maneiras distintas. Os nucleotídeos no RNA são feitos de açúcar ribose e são chamados ribonucleotídeos. O DNA tem desoxirribose como seu teor de açúcar. O RNA tem as mesmas bases que o DNA da adenina, guanina e citosina, mas possui a base ou o uracilo, em vez da timina presente no DNA. A estrutura do DNA e do RNA é muito diferente, pois o DNA é uma hélice de fita dupla e o RNA é de fita simples. As cadeias de RNA podem se dobrar em uma ampla variedade de formas, da mesma maneira que uma cadeia polipeptídica se dobra para formar a forma final de uma proteína.
Quantos tipos principais de RNA existem?
Existem três principais tipos de RNA que são produzidos como moléculas no núcleo das células humanas e animais. O RNA também está localizado no citoplasma de uma célula. O citoplasma de uma célula é todo o conteúdo fora do núcleo que é delimitado pela membrana celular individual. Os três principais tipos de RNA são RNA mensageiro, RNA de transferência e RNA ribossômico ou rRNA. Cada um dos três tipos de RNA tem um papel distinto na síntese proteica da transcrição, decodificação e tradução do código genético que começa com o DNA.
Qual é o processo de síntese proteica?
A transcrição é a primeira etapa da síntese protéica na qual o RNA mensageiro desempenha um papel muito importante. O RNA do mensageiro é instável e não vive muito tempo em uma célula para garantir que as proteínas sejam produzidas apenas quando necessárias para o crescimento ou reparo de células. Transcrição é quando a informação genética dentro do DNA de uma célula é transformada em uma mensagem na forma de RNA. Proteínas de fatores de transcrição desenrolam a fita de DNA para permitir que a enzima RNA polimerase transcreva uma única fita de DNA. O DNA é produzido a partir de quatro bases nucleotídicas de adenina, guanina, citosina e timina. Eles são combinados em pares de adenina mais guanina e citosina mais timina. Quando o RNA transcreve o DNA em uma molécula de RNA mensageiro, a adenina emparelha-se com o uracilo e a citosina emparelha-se com a guanina. No final do processo de transcrição, o RNA mensageiro é transportado para fora do núcleo e para o citoplasma.
Em seguida, é o processo de tradução, durante o qual o RNA de transferência desempenha um papel importante na síntese de proteínas. O RNA de transferência é o menor tipo de RNA e geralmente tem cerca de 70 a 90 nucleotídeos de comprimento. Ele traduz a mensagem nas seqüências de nucleotídeos do RNA mensageiro em sequências de aminoácidos. Os aminoácidos se ligam a outros aminoácidos para formar proteínas, necessárias para todas as funções celulares. As proteínas são formadas a partir de um conjunto de 20 aminoácidos. O RNA de transferência tem a mesma forma de uma folha de trevo com três presilhas em gancho. O RNA de transferência possui um local de ligação de aminoácidos em uma extremidade e uma seção no circuito intermediário chamada local anticódon. O local anticódon reconhece os códons no RNA mensageiro. Um códon possui três bases nucleotídicas contínuas que criam um aminoácido e sinalizam o final do processo de tradução. O RNA de transferência e os ribossomos lêem os códons do RNA mensageiro para produzir uma cadeia polipeptídica, que sofre várias alterações antes de se tornar uma proteína totalmente funcional.
O RNA ribossômico (ou rRNA) tem uma função específica. Os ribossomos são feitos de proteínas ribossômicas e RNA ribossômico. O RNA ribossômico representa cerca de 60% da massa do ribossomo. Eles geralmente são compostos por uma subunidade grande e uma pequena subunidade. As subunidades são sintetizadas no núcleo pelo nucléolo. Os ribossomos são únicos na natureza, pois contêm um local de ligação para o RNA mensageiro e dois locais de ligação para o RNA de transferência no local do RNA na grande subunidade ribossômica. Uma pequena subunidade ribossômica se liga a uma molécula de RNA mensageiro e, simultaneamente, uma molécula de RNA de transferência iniciador reconhece e se liga a uma certa sequência de códons na mesma molécula de RNA ribossômico durante a tradução. Em seguida, a função rRNA inclui uma grande subunidade ribossômica que une o complexo recém-formado e, em seguida, ambas as subunidades ribossômicas viajam ao longo da molécula de RNA mensageiro enquanto traduzem os códons em toda a cadeia polipeptídica à medida que passam por eles. O RNA ribossômico cria as ligações peptídicas entre os aminoácidos na cadeia polipeptídica. Quando um códon de terminação é atingido na molécula de RNA mensageiro, o processo de tradução termina e a cadeia polipeptídica será liberada a partir da molécula de RNA de transferência, momento em que o ribossomo se divide novamente nas subunidades grandes e pequenas como estavam no início do fase de tradução.
Quanto tempo leva o processo de síntese protéica?
O processo de DNA para RNA e o produto de proteínas podem ocorrer a uma velocidade incrivelmente rápida. O RNA é liberado quase imediatamente quando se separa da fita de DNA. Dessa maneira, muitas cópias de RNA podem ser feitas exatamente do mesmo gene em um curto período de tempo. A síntese de moléculas de RNA adicionais pode ser iniciada antes que o primeiro RNA seja concluído, para que ele possa produzir RNA rapidamente. Quando as moléculas de RNA se seguem de perto, cada uma pode mover cerca de 20 nucleotídeos por segundo em humanos e animais. Mais de 1.000 transcrições podem ocorrer em uma hora a partir de um único gene.
O que é a depleção de rRNA?
A depleção de RNA ribossômico é o componente mais abundante no RNA, pois compreende a maioria de mais de 80 a 90% dos "the total of the RNA in a cell.", 3, [[A depleção de RNA ribossômico é quando o rRNA é parcialmente removido de uma amostra inteira de RNA, a fim de estudar melhor a reação de seqüenciamento de RNA para se concentrar nas outras duas partes de uma amostra de RNA na transcrição.
Quais são os outros tipos de RNA Produzido em células?
Existem mais três tipos adicionais de RNA que podem ser produzidos nas células. Os RNAs nucleares pequenos funcionam em uma variedade de processos do núcleo, como emendar os RNAs pré-mensageiros. O RNA nucleolar pequeno processa e modifica quimicamente o RNA ribissômico. Outros tipos de RNA que são unidades não codificantes servem para funcionar em processos celulares, como a síntese de telômeros, inativando o cromossomo X e transportando proteínas para o retículo endoplasmático para uma boa saúde das células.
O que são os vírus RNA?
Um vírus de RNA possui um núcleo do material genético obtido do DNA de uma célula. Geralmente, possui um capsídeo protetor de proteína e um envelope lipídico para proteção ainda maior. Um vírus de RNA se liga a uma célula hospedeira, penetra nela, reproduz o material genético e cria o capsídeo protetor e emerge da célula. Os vírus de RNA armazenam o material genético do RNA e não o DNA.
Todas as células saudáveis armazenam material genético no DNA. O RNA é usado apenas quando o DNA é replicado para formar RNA e sintetizar proteínas necessárias para uma célula saudável viver. O DNA é muito mais estável que o RNA, portanto o DNA comete poucos erros quando as células estão se dividindo; no entanto, a instabilidade do RNA e sua replicação podem cometer muitos erros e até interagir com ele mesmo para multiplicar um vírus. O RNA pode cometer até um erro em mais de 10.000 nucleotídeos cada vez que for copiado. Também é muito menos capaz de corrigir erros genéticos que o DNA. Quando um sistema imunológico aprende a reconhecer um vírus, forma anticorpos para combater o vírus. Os vírus podem sofrer mutações, de modo que o sistema imunológico não possa reconhecê-lo e, depois, se multiplicar. Isso permite que os vírus RNA se espalhem muito mais rapidamente que os vírus DNA.
Um vírus que sobrevive pode se reproduzir em novas células através da sequência de RNA e resultar em milhares de células que ele reproduz contendo o vírus. Os vírus RNA evoluem mais rapidamente do que qualquer organismo vivo real. Altas taxas de mutação das células infectadas pelo vírus RNA não ameaçam a sobrevivência do vírus.
Existem dois tipos de vírus RNA. Eles podem ser de cadeia simples ou de sentido ou emparelhados como fios anti-sentido. Os vírus de RNA antisence de fita dupla precisam primeiro mudar e se traduzir em RNA de sentido de fita simples. Isso permite que a célula hospedeira esteja em uma forma que os ribossomos possam ler. O vírus da gripe A mantém as enzimas necessárias próximas ao núcleo de ácido nucleico do vírus. Quando ele muda de um RNA anti-sentido para um sentido, ele pode ser lido pelos ribossomos da célula para construir proteínas virais e se replicar.
Alguns vírus de RNA armazenam suas informações em uma cadeia de sentido para que possam ser lidas diretamente pelos ribossomos da célula e funciona como um RNA mensageiro normal. Nesse caso, os ribossomos sintetizam o transcrito de RNA e criam uma célula viral antisense, para que ele possa ser usado como modelo para sintetizar mais RNAs virais junto com as proteínas necessárias para a vida das células. Um dos vírus mais mortais desse tipo é a hepatite C.
Exemplos de retrovírus são HIV e AIDS. Eles armazenam seu material genético na forma de RNA, mas usam a enzima de transcrição reversa para transformar seu RNA em DNA na célula infectada. Isso permite que muitas cópias sejam feitas nas células hospedeiras, para que o vírus possa infectar uma grande quantidade de células rapidamente.
Os coronavírus também são vírus de RNA. Eles infectam principalmente o trato respiratório e gastrointestinal superior em humanos. O SARS-CoV é um vírus grave que infecta o trato respiratório superior e o trato respiratório inferior, além de incluir problemas gastrointestinais. Os coronavírus são uma porcentagem significativa de todos os resfriados comuns. Os rinovírus são a principal causa do resfriado comum. Os conronavírus também podem levar à pneumonia. A SARS é uma síndrome respiratória aguda grave e contém genes de RNA que sofrem mutações muito lentamente. A SARS é transmitida por gotículas respiratórias no ar, espirrando ou tossindo para infectar outras pessoas. As infecções por norovírus tornaram-se famosas por aparecerem em navios de cruzeiro e serem chamadas de vírus do tipo Norwalk. Estes causam gastroenterite e se espalham de uma pessoa para outra por via fecal-oral. Se uma pessoa infectada estiver trabalhando em uma cozinha, ela poderá contaminar os alimentos com o vírus nas mãos e sem usar luvas.
