Olá, acadêmico, seja muito bem-vindo a mais uma aula de genética humana e médica eu sou Professora Maria Carolina Stipp, docente responsável pela disciplina. Nesta aula, nós vamos abordar a Unidade 1, Tópico 3 do seu material didático, que fala a respeito da organização do Genoma Humano. O nosso genoma, ele é constituído através do DNA.
Esse DNA possui cerca de 3,2 bilhões de pares de bases nitrogenadas, que são organizadas dentro dos nossos 46 cromossomos. Então, cada cromossomo possui bilhões de pares de bases. Esses cromossomos, eles são formados por bases que são os nossos nucleotídeos, que podem ser diferenciados através, aqui, da base nitrogenada, podendo ser púricas, como adenina ou guanina, ou perimíticas, como a citosina timina e a uracila para o RNA.
Esse nucleotídeo, além da base nitrogenada que o diferencia dentro do DNA, ele também é constituído por uma pentose que, no caso do DNA, é a desoxirribose e um fosfato. Esses nucleotídeos, as bases nitrogenadas, em si, elas possuem ligações altamente específicas uma com a outra. O que isso significa?
Que a citosina, ela sempre vai se ligar através de Três Pontes de hidrogênio com a guanina, e a adenina sempre se liga com a timina através de duas pontes de hidrogênio, e vice-versa. Então, a adenina, ela nunca vai se ligar aqui com a guanina, nem a citosina com a timina. Certo?
Essa ligação, ela precisa ser extremamente específica para manutenção exata do nosso código genético, do material genético em si. O DNA, ele possui as quatro estruturas: estrutura primária, secundária, terciária e quaternária. A estrutura primária, ela nada mais é do que a sequência das bases nitrogenadas; a estrutura secundária seria dupla fita do DNA e já enrolada na dupla hélice.
O nosso DNA, ele forma um formato de hélice em si. Essa hélice, essa hélice dupla hélice do DNA, ela vai se enovelar através das histonas. Então, ela vai começar a se compactar para formar o cromossomo, dando origem a uma estrutura terciária.
Já na estrutura quaternária, é o cromossomo finalizado. Então, toda compactação dessa minha hélice, dessa dupla fita do DNA é para formar esse cromossomo condensado e compactado no final, esse material genético, ele precisa, a cada divisão celular, que nós mencionamos anteriormente, ele precisa se replicar. Nesse processo de replicação, nós temos três estágios: a iniciação, o alongamento ou extensão e a finalização.
O processo de iniciação, ele realmente vai começar a duplicação, essa replicação do material genético, que é um processo semiconservativo, uma vez que eu tenho uma fita antiga e uma nova sendo formada. Vamos entender um pouco mais a respeito desse processo analisando a imagem que nós temos na tela. Então, as principais enzimas envolvidas na replicação são as enzimas DNA girase que irá girar o DNA da dupla hélice para que ele fique reto, a helicase, que atua como uma tesoura, cortando, aqui, as minhas fontes de hidrogênio entre as bases nitrogenadas, fazendo com que a fita se abra em si, e a RNA polimerase ou primase, que irá adicionar os primers.
Esses primers, eles favorecem uma hidroxila livre, aqui, no carbono 3, favorecendo, então, a ligação da enzima DNA polimerase 3. Essa enzima DNA polimerase 3, ela somente consegue adicionar os nucleotídeos e iniciar o estágio de alongamento através desse reconhecimento dessa hidroxila livre. Se não tiver hidroxila livre, a DNA polimerase não consegue adicionar nucleotídeos.
Certo? Então, por isso que ela sempre trabalha do sentido cinco linhas para três linhas, ela precisa da hidroxila para se ligar e iniciar, aqui, a síntese de uma nova fita de DNA. Então, percebam que eu tenho uma fita antiga que está sendo copiada, fazendo uma nova fita.
Então, se aqui eu tenho uma adenina vai ser adicionada uma timina, se aqui eu tenho uma citosina, será adicionada uma guanina, e vice-versa. Isso é realizado em ambos os lados da nossa dupla fita do DNA. Por fim, na terminação, ocorre uma conferência do DNA polimerase do tipo 1 e fechamento dos fragmentos de Okasaki, que foram formados aqui na minha fita complementar.
Além do processo de replicação, outros processos, como o processo de transcrição e tradução, eles são essenciais para manutenção da síntese proteica. O RNA, que é o principal constituinte desses dois processos, ele pode ser encontrado na sua estrutura primária, que seria sequência do nucleotídeos, estrutura secundária, que é quando o próprio DNA acaba formando alças ou grampos, e, ainda, uma estrutura terciária, que é quando ele acaba se enovelando. Esse RNA, ele irá promover a síntese de todas as proteínas que nós possuímos no nosso corpo, então, inicia-se através do processo de transcrição.
Então, eu vou transcrever o que tem aqui no DNA, no meu material genético armazenado, formando um RNA mensageiro, que vai ser traduzido. Então, todas as minhas bases, aqui, todos os meus nucleotídeos vão ser traduzidos para que seja formado uma sequência de aminoácidos para formar a minha proteína. O processo de transcrição, ele também é dividido em iniciação, alongamento e terminação.
A iniciação ocorre quando a RNA polimerase reconhece a região promotora e se liga nessa região promotora, promovendo uma abertura da fita. Então, ocorre o alongamento ou a extensão, que nada mais é do que é RNA polimerase copiando o que tem aqui, na parte do DNA responsável, pelo jeito. Quando ela chega aqui, no sítio de terminação, no sítio de término, ela se desloca do DNA e libera um RNA que nós denominamos como pré-RNA.
Por que pré-RNA? Porque esse RNA, ele ainda não está pronto para ser traduzido. Ele precisa passar por um novo processo, que seria o splicing ou uma modificação dessa molécula, por quê?
Porque dentro desse meu pré-RNA, existem sequências que não codificam nada. Então, não indicam uma proteína que nós chamamos de intron ou intrusos dentro do RNA, consequentemente, esses íntrons, eles precisam ser excluídos através do processo de splicing, deixando somente os exons do RNA, fazendo, então, o RNA maduro em si, que sai do núcleo e vai para o citoplasma ser traduzido. Quando ele é traduzido, eu preciso ter, aqui, uma trinca de base nitrogenada, então, três bases nitrogenadas, indicando um aminoácido específico, que é o nosso código genético.
Então, a cada três, a cada três bases nitrogenadas, nós teremos um aminoácido específico sendo adicionado. O aminoácido de iniciação é o aminoácido da metionina, que possui como uma trinca de bases AUG. Então, sempre o RNA mensageiro, ele vai começar através da trinca AUG indicando, aqui, o aminoácido metionina.
Além disso, nós temos trincas que são trincas stop, ou seja, são trincas que indicam que aquele RNA mensageiro finalizou, ele foi terminado, que são as sequências UAA, UAG, UGA. A tradução em si, ela ocorre no RNA ribossomo, então, lá no ribossomo, vai ter dois sítios, que irá trazer o RNA transportador. Esse RNA transportador, ele possui, aqui, na sua base, as sequências que nós denominamos como anticódon.
Então, o RNA mensageiro possui as trincas de base que são os códons e o RNA transportador possui o anticódon específico para aquele códon. Esse RNA transportador, ele está ligado sempre a um aminoácido específico, então, ele vai ser trazido daqui para o ribossomo. Principalmente, inicialmente, nós temos o aminoácido da metionina, então, RNA transportador se ligar no sítio A desse ribossomo, trazendo aminoácido metionina, o próximo aminoácido será trazido através do próximo RNA transportador, e eles irão se ligar através de uma ligação peptídica.
Posteriormente, os outros RNAs transportadores vão sendo trazidos, fazendo novas ligações peptídicas e liberando, em si, a sequência primária, que seria a sequência dos aminoácidos que vão formar a proteína, passar por modificações pós-traducionais e finalizar esta proteína em si. Espero que vocês tenham aproveitado esta aula, nos encontramos no nosso próximo conteúdo, e bons estudos!
