Qual é o processo de síntese de proteínas?
O processo de síntese protéica ocorre em duas etapas principais conduzidas por enzimas dentro de uma célula. Primeiro, o ácido desoxirribonucleico (DNA) é transcrito para o ácido ribonucleico (RNA) com a enzima RNA polimerase. Segundo, o RNA é então traduzido em uma molécula de proteína pelos ribossomos da célula. A transcrição do DNA e a tradução do RNA são as principais etapas do processo central da biossíntese de proteínas.
A transcrição é o primeiro passo no processo de síntese protéica, e geralmente é iniciada por várias moléculas sinalizadoras no núcleo da célula. Para começar, a enzima DNA helicase descompacta as duas fitas de DNA, expondo a fita modelo, que codifica o RNA que será transcrito. Em seguida, a enzima RNA polimerase se liga à cadeia modelo, movendo-se ao longo da mesma e sintetizando uma cadeia de RNA mensageiro (mRNA) que é complementar à cadeia modelo de DNA. Cada nucleotídeo único de DNA codificará um nucleotídeo de RNA a ser adicionado à cadeia de mRNA.
Nas células eucarióticas, o mRNA geralmente será modificado após ser produzido. Esta etapa do processo de síntese de proteínas envolve a adição de uma tampa na frente, que geralmente é um nucleotídeo de guanina metilado e uma cauda de poli-adenina (cauda de poli-A) na parte de trás. O mRNA também será dividido, porque as enzimas na célula removem quaisquer segmentos de mRNA que não estejam diretamente envolvidos na codificação da proteína alvo. Esses segmentos são conhecidos como íntrons, enquanto os segmentos envolvidos na codificação da proteína são conhecidos como éxons.
O próximo passo no processo de síntese de proteínas é a tradução, na qual o RNA codifica aminoácidos específicos. Esse processo é catalisado fora do núcleo por ribossomos, pequenas organelas feitas de RNA ribossômico (rRNA) e proteína. Os ribossomos se ligam tanto à cadeia de mRNA quanto aos aminoácidos que compõem a proteína final. Cada conjunto de três nucleotídeos de mRNA codificará um aminoácido específico. Os ribossomos viajam pela cadeia de mRNA, adicionando um aminoácido de cada vez, até atingir a cauda poli-A e completar a tradução de proteínas.
Às vezes, o processo de síntese de proteínas envolve etapas adicionais após a criação do polipeptídeo. As proteínas podem começar a se dobrar em sua estrutura nativa, ou na conformação tridimensional mais estável, com interações hidrofóbicas. Como a célula é um ambiente aquoso ou à base de água, é bastante polar e os aminoácidos hidrofóbicos se reúnem para evitar serem expostos a esse ambiente. Esse agrupamento interno de resíduos hidrofóbicos confere à proteína maior estabilidade energética e ajuda a dobrar.
Freqüentemente, as proteínas não podem se dobrar em sua estrutura nativa por conta própria. Nesse caso, eles precisam da ajuda de uma chaperonina, uma enzima proteica que se liga ao polipeptídeo recém-sintetizado e o dobra na forma correta. As acompanhantes e outras enzimas também podem reparar proteínas desnaturadas, mal dobradas ou outras proteínas danificadas.