Código genético

Explicamos o que é o código genético, quais são as principais características desse padrão e as possíveis teorias de sua origem evolutiva.

Qual é o código genético?

O código genético é o conjunto de regras contidas no DNA de cada ser vivo existente e que serve de modelo na síntese de cada uma das proteínas necessárias à vida .

O código genético é, então, um padrão contido em nosso organismo , com as instruções para crescimento, nutrição e reprodução das próprias substâncias que nos compõem. Esse material é encontrado no núcleo das próprias células .

As instruções contidas no código permitem assim a correta ordenação dos aminoácidos essenciais à vida , formando cadeias conhecidas como proteínas, que por sua vez formam estruturas maiores ou cumprem funções específicas e indispensáveis.

Todos os seres vivos possuem um código genético, mas não temos o mesmo genoma idêntico , ou seja, nosso código não é ordenado exatamente da mesma maneira.

Veja também: Genética .

Características do código genético :

1. Universalidade

O código genético é compartilhado por todos os seres vivos conhecidos , por mais complexos ou simples que sejam, embora possa haver espaço para pequenas discrepâncias dependendo da espécie.

Isso significa que uma sequência de bases nitrogenadas em um códon específico sempre sintetiza o mesmo aminoácido, seja uma bactéria ou um ser humano . O que nos permite concluir que o código genético tem a mesma origem para todos os seres vivos e é uma invenção biológica muito antiga.

Assim, até o momento , são conhecidos 22 códigos genéticos , diferentes do código “padrão” devido à informação de um ou mais códons. Mas, na maior parte, são todos muito parecidos.

1. Especificidade e redundância

Cada códon do código genético (e, portanto, cada combinação de três bases nitrogenadas) corresponde exclusivamente a um aminoácido específico. Por exemplo, GAA (Guanina-Adenina-Adenina) corresponde ao ácido glutâmico .

No entanto, combinações diferentes podem chegar ao mesmo resultado , de modo que o mesmo aminoácido pode ocorrer para dois códons diferentes. Por exemplo, o códon GAG (Guanina-Adenina-Guanina) também corresponde ao ácido glutâmico.

Essa redundância é importante para antecipar possíveis erros na leitura do código , uma vez que existem mais códons possíveis do que aminoácidos existentes (20).

1. Continuidade

A leitura do código genético se dá na forma de uma seqüência de códons , sem vírgulas ou pontos ou qualquer forma de interrupção, em cadeia linear e contínua, em uma única direção. Isso significa que não há ambigüidade possível na especificação dos aminoácidos, pois nenhum pode ocupar o lugar do diferente na linha.

O que pode acontecer é que haja mais de um códon de iniciação na cadeia , o que torna possível sintetizar estruturas complexas e múltiplas ao mesmo tempo, a partir de um mesmo e único padrão.

1. A tradução

O processo de ordenar os aminoácidos para fazer proteínas é conhecido como síntese de proteínas ou “tradução”. Isso porque o código genético estabelecido no DNA serve de modelo para sintetizar um RNA que, por sua vez, serve de padrão na fabricação de proteínas.

É um processo de transmissão da mensagem genética: do DNA para o RNA e deste para uma ordem específica de aminoácidos. Isso é feito por meio das bases nitrogenadas que compõem o material genético (que são quatro: adenina, timina, guanina e citosina no DNA e adenina, uracila, guanina e citosina no RNA), ordenando-as em sequências de três que são chamados códons.

Assim, a seqüência de códons possíveis do código é 64 , dos quais 61 correspondem a um aminoácido específico, e o restante para marcar o início e o fim da síntese, como se fosse um código Morse. Cada códon é acoplado a um aminoácido específico, garantindo que ele ocupe seu lugar na cadeia que é a proteína. Dependendo dessa ordem, o resultado será uma proteína ou outra.

1. Sem sobreposições

Pelas mesmas razões acima, os nucleotídeos que fazem parte de um códon não fazem parte de outro , portanto, não há possibilidade de sobreposição ou releitura do mesmo códon novamente. Isso garante uma leitura linear e unívoca do código: três de cada vez.

1. Afinidades

A localização dos aminoácidos na cadeia do código genético é tudo menos aleatório. Na verdade, os aminoácidos relacionados ocupam posições semelhantes na cadeia , e aqueles que compartilham uma origem biossintética geralmente o mostram em uma base de nitrogênio compartilhada em seus trigêmeos.

1. Mutações

Mesmo assim, existe a possibilidade de ocorrerem erros durante a leitura do código genético , causando o que se chama de mutação: a inserção de um nucleotídeo por engano na transcrição de DNA (molde primário) para RNA (molde secundário) . Isso pode levar à formação de proteínas disfuncionais, embora na maioria das vezes sejam mutações silenciosas que não afetam o desempenho geral do resultado.

Em outras ocasiões, é claro, a consequência pode ser mais catastrófica e, assim, gerar fraquezas congênitas e doenças hereditárias.

1. Código genético padrão

Existe um código genético “padrão”, decifrado para a maioria dos genes existentes e comum a quase todos os seres vivos, que inclui os 64 trigêmeos possíveis e o aminoácido que corresponde a cada um. Este modelo é usado para entender a tradução de proteínas em laboratórios e experimentos genéticos.

1. Origens evolutivas

Existem inúmeras teorias sobre a origem do código genético, que levantam a possibilidade de que ele foi inicialmente constituído por dupletos e não trigêmeos, e que teria evoluído em complexidade diante do uso de novos aminoácidos, subprodutos metabólicos. ou de outras formas de biossíntese.

Uma conclusão que parece ser imposta é que o código genético relaciona todos os seres vivos com uma origem comum , de modo que a evolução celular é praticamente tida como certa.

1. Descoberta

A descoberta do código genético veio sucessivamente, a partir do modelo de dupla hélice de Watson e Crick . No entanto, a compreensão do modelo deu um salto quando Severo Ochoa e Marianne Grunberg-Manago conseguiram verificar o funcionamento de uma enzima chamada polinucleotídeo fosforilase , que sintetiza moléculas de RNA do ambiente circundante.

A teoria dos trigêmeos foi introduzida pela primeira vez por George Gamow e comprovada por Crick, Brenner e sua equipe em meados do século XX. A correspondência entre códon e aminoácido foi verificada em 1961, o código completo foi decifrado por Har Gobind Khorana em 1968.