sábado, 8 de novembro de 2014

Avançando o sinal vermelho

Fonte: wellingtonflagg.blogspot.com
Har G. Khorana

Como as informações escritas nos nossos genes são lidas para a formação das proteínas do nosso corpo? Primeiro, os genes presentes no seu DNA são copiados em moléculas de RNA, num processo chamado transcrição. Esse RNA possui a mesma sequência que estava no DNA (com exceção do “T”, que no RNA passa a ser “U”). Em seguida, esse RNA é “lido” por estruturas celulares chamadas ribossomos. Cada três “letras” do RNA funcionam como uma sílaba (que é chamada de códon) e indicam qual aminoácido deve ser colocado para a formação das mais diversas proteínas, no processode tradução. Esse código de três letras é o famoso código genético e foi decifrado por Har Gobind Khorana, Robert W. Holley e Marshall Nirenberg, que receberam o Prêmio Nobel de Medicina e Fisiologia em 1968.

O código genético também indica quando uma proteína deve começar a ser feita e quando ela deve terminar. A sequência de letras “AUG” indica que os ribossomos devem começar o processo de tradução da proteína. Ela também indica que o aminoácido metionina deve ser colocado na proteína (e assim toda proteína começa com uma metionina, embora ela possa ser retirada depois, por outros processos celulares). E as sequências “UAA”, “UAG” e “UGA” são os códons de parada e a produção da proteína em questão é interrompida. Ou pelo menos deveria ser... Dois trabalhos publicados esse ano mostram que isso não é uma verdade absoluta.
Robert W. Holley


O primeiro trabalho foi publicado na revista Science por pesquisadores americanos. Eles analisaram mais de cinco trilhões de “letras” de sequências de DNA que estavam disponíveis em banco de dados. Essas sequências foram obtidas de vírus, bactérias e outros organismos em amostras ambientais, que incluíam água doce e salgada, ou associadas ao corpo humano (sim, bactérias vivem em você!). Os cientistas encontraram indícios de genes que avançavam sobre o códon de parada e continuavam a produzir proteínas em quase todas as amostras, embora em uma quantidade pequena em cada uma delas (0,044 %). 

Por que isso acontece? Os pesquisadores hipotetizaram que isso seria uma forma de defesa de bactérias contra os vírus que as ataca. Os vírus não são capazes de produzir as suas proteínas e por isso infectam as células e usam os processos das células invadidas para o seu benefício. Para isso, eles injetam o seu material genético na célula hospedeira, que passa a produzir as proteínas virais. Mas, isso só acontece se tanto vírus quando bactéria usarem o mesmo código genético. Se bactéria alterar a forma como lê os códon de parada pode impedir a tradução das proteínas virais e se tornar resistente à infecção viral. Mas só até o vírus também modificar seu código genético. É a co-evolução!
Marshall Nirenberg


Mas isso não está restrito a bactérias e vírus. Outro trabalho publicado na revista Nucleic Acids Research traz evidências de que genes humanos também podem avançar sobre o códon de parada e produzir proteínas maiores que o esperado. Os cientistas não tem certeza de como isso acontece ou porque acontece em apenas uma parte das vezes que a proteína é traduzida. Eles acreditam que a solução do mistério deve estar na estrutura formada pelo RNA, e não apenas na sua sequência de letras. Os pesquisadores não investigaram qual seria o impacto desse avanço sobre a função da proteína, se é que existe algum. Porém esses resultados mostram claramente o quanto ainda não sabemos sobre o funcionamento dos nossos genes. Ainda existem muitas perguntas a serem respondidas.

Caderno de protocolo de Nirenberg exposto no Museu do Prêmio Nobel em Estocolmo

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