Código genético
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Código genético é a relação entre a seqüência de bases no ADN e a seqüência correspondente de aminoácidos, na proteína. Ele é equivalente a uma língua e é constituído basicamente por um dicionário de palavras, a tabela do código genético e por uma gramática, correspondente às propriedades do código, que estabelece como a mensagem codificada no material genético é traduzida em uma sequência de aminoácidos na cadeia polipeptídica.
O código genético forma os modelos hereditários dos seres vivos. É nele que está toda a informação que rege a seqüência dos aminoácidos codificada pelo encadeamento de nucleotídeos. Estes são compostos de desoxirribose, fosfato e uma base orgânica, do tipo citosina, adenina, guanina ou timina.
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[editar] Tripletos e códons
Na cadeia polinucleotídica de ADN, um conjunto de 3 nucleótidos corresponde a um aminoácido: são os tripletos. Mas por que 3 nucleótidos? Sabemos de antemão que existem 20 aminoácidos diferentes sendo, por isso, de se esperar que existam pelo menos 20 arranjos de nucleótidos diferentes para que cada arranjo codifique um aminoácido diferente. Se supusermos que cada nucleótido codifica um aminoácido, facilmente compreendemos que tal seria impossível porque apenas existem 4 nucleótidos. Se escolhermos um arranjo de 2 nucleótidos obteríamos um conjunto de 16 arranjos diferentes (levando em conta a repetição de nucleótidos), ainda insuficiente para os 20 aminoácidos que a célula produz. Contudo, se supusermos que são necessários arranjos com repetição de 3 nucleótidos de ADN para codificar um aminoácido, obtemos um universo de 64 arranjos com repetição possíveis; mais do que o suficiente para os 20 aminoácidos existentes.
Esta hipótese foi confirmada pelos trabalhos de Marshall Nirenberg e Har Gobind Khorana pelos quais ganharam ambos, em conjunto com Robert W. Holley, o Prémio Nobel de Fisiologia ou Medicina em 1968.
Através do processo de transcrição os tripletos de ADN são convertidos em códons de ARN. Estes codões são, à semelhança dos tripletos, conjuntos de 3 nucleótidos da cadeia de ARN mensageiro. Este migra para o citoplasma da célula, onde se liga a um ribossoma e a uma molécula de ARN transportador. Através do processo de tradução e utilizando a informação genética do ADN do indivíduo com a molécula de ARN, o ribossoma produz então os aminoácidos para formarem proteínas.
[editar] Códons de Finalização e de Iniciação
No código genético existem códons de finalização (UAA,UGA e UAG) que indicam à célula que a sequência de aminoácidos destinada àquela proteína acaba ali. Existe ainda um códon de iniciação (AUG) que indica que a sequência de aminoácidos da proteína começa a ser codificada ali. Este códon (AUG) codifica o aminoácido Metionina (Met) de forma que todas as proteínas começam com o aminoácido Met.
[editar] Tabela de Código Genético
Assim, facilmente percebemos a ligação entre os tripletos de ADN e os aminoácidos. Esta linguagem que os une é o que chamamos código genético. No final da década de 60 o código genético foi decifrado, e agora é geralmente representado em uma tabela que estabece a conexão entre as bases azotas dos códons de ARN e os aminoácidos formados.
| 2a base | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| U | C | A | G | ||
| 1a base |
U |
UUU (Phe/F) Fenilalanina |
UCU (Ser/S) Serina |
UAU (Tyr/Y) Tirosina |
UGU (Cys/C) Cisteína |
| C |
CUU (Leu/L) Leucina |
CCU (Pro/P) Prolina |
CAU (His/H) Histidina |
CGU (Arg/R) Arginina |
|
| A |
AUU (Ile/I) Isoleucina |
ACU (Thr/T)Treonina |
AAU (Asn/N) Asparagina |
AGU (Ser/S) Serina |
|
| G |
GUU (Val/V) Valina |
GCU (Ala/A) Alanina |
GAU (Asp/D) Ácido aspártico |
GGU (Gly/G) Glicina |
|
| Ala/A | GCU, GCC, GCA, GCG | Leu/L | UUA, UUG, CUU, CUC, CUA, CUG |
|---|---|---|---|
| Arg/R | CGU, CGC, CGA, CGG, AGA, AGG | Lys/K | AAA, AAG |
| Asn/N | AAU, AAC | Met/M | AUG |
| Asp/D | GAU, GAC | Phe/F | UUU, UUC |
| Cys/C | UGU, UGC | Pro/P | CCU, CCC, CCA, CCG |
| Gln/Q | CAA, CAG | Ser/S | UCU, UCC, UCA, UCG, AGU, AGC |
| Glu/E | GAA, GAG | Thr/T | ACU, ACC, ACA, ACG |
| Gly/G | GGU, GGC, GGA, GGG | Trp/W | UGG |
| His/H | CAU, CAC | Tyr/Y | UAU, UAC |
| Ile/I | AUU, AUC, AUA | Val/V | GUU, GUC, GUA, GUG |
| START | AUG | STOP | UAG, UGA, UAA |
[editar] Redundante mas não Ambíguo
Diz-se que o código genético é redundante por existirem vários codões que codificam o mesmo aminoácido. Por exemplo, os codões UCU, UCC,UCA e UCG codificam todos o aminoácido Serina (Ser). Este fenómeno é também apelidado de degenerescência. Já o contrário não é possível e não existe nenhum codão que possa codificar mais do que um único aminoácido e, logo, nunca é ambíguo.
[editar] Universalidade
Afirma-se que o Código Genético é universal porque os códons têm o mesmo significado em quase todos os organismos. Assim, o códon AAU codifica o aminoácido Asparagina (Asn) tanto num ser humano como num babuíno.
