O MATERIAL GENÉTICO E O CONTROLE CELULAR
1. A Passagem de Informações
As informações genéticas que comandam toda a atividade e determinam a estrutura celular, além de transmitir as características hereditárias, estão contidas nas moléculas de DNA, localizadas nos cromossomos presentes no núcleo das células.
O controle metabólico exercido pelo DNA passa pela produção de proteínas específicas, inclusive das enzimas, que atuam como catalisadores. Determinando a produção de uma certa enzima, o DNA está, na verdade, determinando a ocorrência da reação química que ela catalisa.
Como todas as características fenotípicas passam pela atividade de uma determinada enzima, podemos dizer que o DNA, controlando a produção de uma enzima, está controlando a característica que a ela se associa.
O segmento de DNA capaz de comandar a produção de uma proteína é chamado gene. Portanto:
1 gene ====> 1 enzima ====> 1 característica
No processo da transcrição, um filamento de DNA serve de molde para a formação de um filamento de RNA mensageiro, que possui uma seqüência de nucleotídeos complementar à cadeia de DNA que o originou. Por exemplo, consideremos a seguinte molécula de DNA:
Consideremos que a transcrição usará como molde o filamento 2, dessa molécula de DNA.
Observe que a seqüência de nucleotídeos dessa molécula de RNA mensageiro não é igual à seqüência do DNA que a originou, mas é complementar a ela.
A transcrição das informações do DNA para o RNA mensageiro acontece no núcleo das células, em um processo catalisado pela enzima RNA-polimerase. Depois de transcrito, o RNA mensageiro atravessa a carioteca e passa para o citoplasma, onde as informações que ele contém serão decifradas pelos ribossomos, organóides citoplasmáticos responsáveis pela produção das proteínas. A seqüência de nucleotídeos do RNA mensageiro determina a ordem na qual os aminoácidos vão se unir, através de ligações peptídicas, na formação de uma molécula de proteína. A molécula do RNA mensageiro pode ser vista como uma "receita" escrita com um alfabeto de apenas quatro letras: A, U, C e G.
A = adenina-ribonucleotídeo
U = uracila-ribonucleotídeo
C = citosina-ribonucleotídeo
G = guanina-ribonucleotídeo
Com essas quatro letras, são escritos os códigos que representam cada um dos 20 aminoácidos que participam da estrutura das proteínas. O código empregado nessa linguagem é conhecido como código genético.
Dispondo de um alfabeto de 23 letras, que podem ser arranjadas nas mais diferentes seqüências e quantidades, podemos formar uma quantidade infinita de palavras. Entretanto, o código genético é escrito com um alfabeto bastante limitado, de apenas quatro letras. Com essas quatro letras, ele deve ser capaz de representar os 20 aminoácidos. Se, no código genético, cada palavra usada para representar um aminoácido fosse escrita com apenas uma letra, apenas quatro palavras poderiam ser escritas: A, U, C e G. Essa quantidade permitiria codificar apenas quatro dos 20 aminoácidos.
Caso um aminoácido fosse representado por palavras de duas letras, haveria 16 palavras possíveis:
AA AU AC AG
UA UU UC UG
CA CU CC CG
GA GU GC GG
Conclui-se, então, que cada aminoácido deveria ser representado, na molécula do RNA mensageiro, por uma palavra de pelo menos três letras, o que resultaria em 64 combinações possíveis, quantidade mais que suficiente para codificar os 20 aminoácidos. Os trabalhos do pesquisador H. G. Khorana demonstraram que cada aminoácido é codificado não por três ou mais nucleotídeos, no RNA mensageiro, mas sempre por três nucleotídeos. Dessa forma, quando o ribossomo decifra a molécula do RNA mensageiro e produz uma proteína, a leitura é feita de três em três nucleotídeos.
2. Os Ribossomos
Esses organóides estão presentes em todas as células vivas, procarióticas ou eucarióticas. Nas eucarióticas, eles podem ser encontrados aderidos nas membranas do retículo endoplasmático ou na face citoplasmática do envoltório nuclear, podem estar soltos no citoplasma ou enfileirados, formando os polissomos.
Os ribossomos são formados pela união de duas subunidades, uma um pouco menor que a outra. Ambas são constituídas por RNA ribossômico e por proteínas. Algumas dessas proteínas têm função enzimática, e permitem a ligação dos aminoácidos que irão formar a proteína que vai ser sintetizada.
O RNA ribossômico representa cerca de 80% de todo o RNA celular. Também é encontrado em grande quantidade nos nucléolos, que se desintegram durante a divisão celular e cujo RNA ribossômico é empregado na formação de ribossomos que a célula em divisão distribui entre as células-filhas.
