[MÚSICA] Quando olhamos para as células eucarióticas que possuem núcleo e organelas envolvidas por membranas, não importa se vegetal ou de animal, notamos uma incrível semelhança, não? Na verdade, a semelhança se estende até o nível molecular. Esta é a membrana plasmática que envolve o citoplasma. E na célula vegetal também há a parede celular. As mitocôndrias são ligadas à produção de energia. O Complexo Golgiense processa, armazena e distribui secreções. O retículo endoplasmático ligado ao transporte de substâncias e à síntese de lipídios. Parte dele possui ribossomos aderidos, formados por RNA e proteínas, e aí chama-se retículo endoplasmático rugoso ou granular, ligado à síntese proteica. Na célula vegetal vemos também cloroplastos. Bolsas com pigmentos, no caso, o verde, a clorofila, ligados à fotossíntese. Além disso, todas possuem núcleo que contém os ácidos nucleicos, o DNA, e também o RNA. O núcleo é envolto pela carioteca com poros. Através dos poros ele se comunica com o citoplasma. Dentro dele vemos filamentos amontoados, a cromatina, formada por ácido desoxirribonucleico, o DNA. Quando a célula entra divisão, vemos esses filamentos mais densos, os cromossomos. Então, como as informações hereditárias estão guardadas? Como cadernos de receita, os cromossomos, sendo cada receita gene. Então o conjunto de informações de indivíduo, o genoma, é o conjunto de todos os seus cromossomos onde estão guardados todos os seus genes, as suas receitas. Muito bem. E do que é feita a receita, o gene? De DNA, cada molécula de DNA é formada por grupo fosfato, açúcar de cinco carbonos, portanto, uma pentose, e quatro tipos de bases nitrogenadas: adenina, guanina, timina e citosina. A este conjunto chamamos de Nucleotídeo. O DNA é formado por duas fitas de nucleotídeos que se pareiam nas bases nitrogenadas na seguinte ordem: adenina com timina, citosina com guanina. Além disso, as fitas estão dispostas direções opostas e as bases das duas fitas se unem através de pontes de hidrogênio formando uma escada. As fitas são torcidas juntas como uma escada espiral. Os nucleotídeos são ligados entre si assim: o grupo hidroxila do carbono três do açúcar se liga ao fosfato ligado à hidroxila do carbono cinco do outro nucleotídeo. Então a fita de nucleotídeos fica com uma direção cinco, três. A outra fita, como é oposta, fica na direção contrária, três, cinco. A direção de leitura é sempre cinco, três. Esse modelo de DNA foi proposto por James Watson e Francis Crick 1953. Então, como essa estrutura se organiza nos cromossomos? O DNA se encontra muito compactado dentro do núcleo. Se esticássemos e enfileirássemos o DNA dos 46 cromossomos de uma célula humana, teríamos uma fita de dois metros de comprimento. Tudo dentro de uma esfera de cinco micrômetros, ou seja, cinco milionésimos de metro. As histonas são proteínas que se ligam ao DNA e auxiliam a compactação. Assim, cromossomos são molécula de DNA mais proteínas associadas. Bom, então como estão escritas as informações que formam e fazem funcionar os seres vivos? Código. Através das organização sequência das bases nitrogenadas. O código é escrito usando alfabeto de apenas quatro letrinhas: A, T, C e G: Adenina, Timina, Citosina e Guanina. Não é incrível isso? Hoje sabemos que apenas 3% do DNA são regiões codificantes. O restante, apesar de não codificarem, são muito importantes na regulação e funcionamento adequado dos genes. Querem aprender a ler o código e decifrá-lo? Vamos antes entender como usar o código. Vamos lá? Sabem o que é isso? É o alfabeto braile. Imagine que tenha que traduzir para uma pessoa a frase "A vida é bela". Como faríamos? Mãos à obra! A, V, I, D A, E, B, E, L, A. Entenderam como deciframos e usamos código? Muito bom. Então voltamos ao DNA. Imagine que a célula precise de uma determinada proteína. Então o que acontece? No núcleo, o DNA se desenrola e onde está o gene com a receita da proteína, abre a espiral e transcreve a receita para RNA, que agora terá o código, a mensagem, e por isso chama-se RNA mensageiro. Imagine que a receita do DNA seja a seguinte sequência de bases. Como o RNA não possui timina, ela é substituída por outra base, a uracila, na transcrição. O RNA é também formado por nucleotídeos, mas de fita única. Então a transcrição ficaria assim. A ideia é a célula fazer uma proteína. Não? Então, o que é proteína? Vejam, é uma sequência de aminoácidos cadeia. E aminoácidos são moléculas que possuem grupo carboxílico, grupo amina e hidrogênio ligados a átomo de carbono alfa que se liga a radical. É o radical que varia de acordo com o tipo de aminoácido. As proteínas são polímeros construídas por monômeros, blocos menores, os aminoácidos. Todas as proteínas que produzimos são formadas pelos mesmos 20 aminoácidos. Como é possível? Observem a proteína. Ela é diferente da proteína dois. São arranjos diferentes. Agora imaginem o nosso RNA mensageiro que foi transcrito do DNA. Ele vai sair do núcleo e vai para o citoplasma até o retículo endoplasmático granular, onde nos ribossomos ocorrerá a leitura e montagem da proteína. O núcleo também produz outro tipo de RNA, o RNA transportador, que é quem levará os aminoácidos do citoplasma para o ribossomo pra ele ter a matéria-prima para montar a proteína. Então chegamos a outro problema. Como essa mensagem é lida? Através do código genético. Sabemos que cada nucleotídeo de RNA possui quatro bases: Adenina, Uracila, Citosina, e Guanina. E os aminoácidos que formam as proteínas são 20. Então, se o código fosse a combinação das bases duplas, ficaria assim, o que seria insuficiente. Mas se combinarmos as bases trincas de três três, ficaria assim, o que é suficiente. Então, cada aminoácido deve ser codificado por três nucleotídeos. A isso chamamos de Códon. Agora, para 20 aminoácidos não ficariam sobrando códons? Sim. Os cientistas descobriram que o código genético é degenerado, ou seja, aminoácido pode ser traduzido usando diferentes combinações de três bases. Isto é muito importante, pois assegura que eventuais mutações, por exemplo, uma troca de nucleotídeo do DNA, nem sempre leve a uma mudança na proteína que será produzida. Pra facilitar a nossa vida, temos uma tabela que relaciona códons do RNA mensageiro com os aminoácidos que serão necessários no ribossomo. É uma tabela muito simples e o código genético é universal, ou seja, essa tabela vale para células de elefante, uma bactéria ou ser humano. Por isso é que hoje a engenharia genética pode incluir gene humano uma bactéria e ela produzir uma proteína humana. Porque o código é universal. Agora, vejam como se dividem as sequências de códon e ao lado o aminoácido que é recrutado. Precisamos prestar atenção quatro sequências especiais: AUG, que traduz para o aminoácido Metionina (MET). Ela inicia a tradução. Todas as proteínas começam com a adição desse aminoácido. As outras importantes são as de parada de tradução, Stop: UAA, UAG e UGA, que informam o fim da síntese. Então, vamos para o próximo passo: identificar a sequência que inicia a tradução da proteína, AUG. Lembram da nossa sequência de RNA mensageiro? Vamos lá? A, C, U, C, achamos: AUG. É o início da leitura. A partir daí nós vamos separando as letras das bases de três três até encontrarmos o códon de parada. Vamos lá? Dois, três. Dois, três. UUA, pronto. Daí para frente olhamos na tabela cada trinca, entre o início e a parada, e encontramos o aminoácido como no código braile, lembra? Na tabela localizaremos assim: primeiro o códon, AUG, primeira letra A, segunda letra U, terceira letra G. AUG, MET, Metionina. Segundo códon, AAA, LYS, Lisina. Terceiro códon, CCG PRO, Prolina. Quarto códon, AGG, ARG, Arginina. Quinto códon, CUU, LEU, Leucina. Sexto códon, GUC, VAL, Valina. Sétimo códon, ACG, THR, Treonina. Oitavo códon, AAC, ASN, Asparagina. Nono códon, GUA, VAL, Valina. Décimo códon, UUA, Stop. Parada. Então, nossa proteína será MET, LYS, PRO, ARG, LEU, VAL, THR, ASN, VAL, STOP. Portanto, a partir da sequência de códons e o número de bases, podemos saber o nome da proteína. Por exemplo, uma proteína com 20 mil aminoácidos é codificada por uma sequência de RNA com 20 mil códons ou 60 mil nucleotídeos. Viu como foi fácil? Mas olhando para os primeiros seres vivos, seria possível que o seu funcionamento fosse assim com toda essa complexidade? Entenderam agora a razão de existir uma teoria sobre o mundo do RNA que tratamos na outra aula? [MÚSICA] [MÚSICA] [SEM_ÁUDIO]
