CÓDIGO GENÉTICO

CÓDIGO GENÉTICO

Em 1953, James Watson e Francis Crick esclareceram a estrutura do DNA e identificaram a sequência de bases como a portadora de informação genética. Entretanto, o modo pelo qual a sequência de bases do DNA especifica as sequências de aminoácidos das proteínas (o código genético) não foi imediatamente óbvia e permaneceu ilusória por outros 10 anos.

Uma das primeiras perguntas sobre o código genético a ser feita foi: quantos nucleotídeos são necessários para especificar um único aminoácido? Essa unidade básica do código genético, o grupo de bases que codifica um único aminoácido, é um códon. Muitos pesquisadores iniciais reconheceram que os códons devem conter um mínimo de três nucleotídeos.

Quando foi firmemente estabelecido que o código genético consistia em códons que tinham três nucleotídeos de tamanho, a etapa seguinte foi determinar que grupos de três nucleotídeos especificam quais aminoácidos.

Um aminoácido é codificado por três nucleotídeos consecutivos no mRNA, e cada nucleotídeo pode ter uma das quatro bases possíveis (C,G,A,T) em cada posição do nucleotídeo, permitindo assim 4³=64 códons possíveis. Três desses códons são códons de fim, especificando o fim da tradução. Assim, 61 códons, chamados códons com sentido, codificam aminoácidos. Como existem 61 códons com sentido e apenas 20 aminoácidos diferentes comumente encontrados nas proteínas, o código contém mais informações do que é necessário para codificar aminoácidos, e é chamado código genético redundante.

A redundância do código genético significa que os aminoácidos podem ser especificados por mais de um códon. Apenas no triptofano e a metionina são codificados por um único códon. Os códons que especificam o mesmo aminoácido são ditos sinônimos. Cada tipo de tRNA liga-se a um único tipo de aminoácido. As células da maioria dos organismos possuem cerca de 30 a 50 tRNA diferentes, embora existam apenas 20 aminoácidos diferentes nas proteínas. Assim, alguns aminoácidos são levados por mais de um tRNA. tRNA diferentes que aceitam o mesmo aminoácido mas tem anticódons diferentes são chamados de tRNA isoaceptores. Alguns códons sinônimos codificam isoaceptores diferentes.

Para qualquer sequência de nucleotídeos, existem três conjuntos potenciais de códons, três modos pelos quais a sequência pode ser lida em grupos de três. Cada modo diferente de ler a sequência é chamado de matriz de leitura, e qualquer sequência de nucleotídeos tem três potenciais matrizes de leitura. As três matrizes de leitura têm conjuntos completamente diferentes de códons e, portanto, especificarão proteínas com sequências de aminoácidos inteiramente diferentes. Assim, é essencial para maquinaria de tradução usar a matriz de leitura correta. A matriz de leitura é estabelecida pelo códon de iniciação, que é o primeiro códon a especificar um aminoácido. Após o códon de iniciação, os outros códons são lidos como grupos sucessivos de três nucleotídeos.

O códon de iniciação é geralmente AUG, embora o GUG e UUG, sejam usados em raras ocasiões. O códon de iniciação não é apenas uma sequência que marca o começo da tradução; ele especifica um aminoácido. Enquanto os três códons UAA, UAG e UGA, que marcam o final da proteína tanto em células eucariótica