notas de corte sisu

Pare o códon

Última atualização em 19 de agosto de 2022

Definição

Um códon de parada é um código genético que sinaliza o fim da fabricação de proteínas dentro da célula, como um período no final de uma frase. Os três códons de parada são trigêmeos base de nucleotídeos que desempenham um papel importante na síntese de proteínas intracelulares; Alterações fisiológicas e/ou anatômicas são possíveis se um códon de parada estiver na posição errada em uma fita de DNA ou RNA ou se a sequência do código for alterada.

O que é um códon de parada?

Um códon de parada é um único trigêmeo de nucleotídeo que fornece um ponto final para a síntese de proteínas. Se você já sabe algo sobre como as proteínas são feitas dentro da célula (os ribossomos e transferem um sino de RNA?), Você pode imaginar a linha de RNA mensageiro trabalhando através de um ribossomo. Um códon de parada diz ao ribossomo e ao DNA transferido que o processo pode parar e a nova cadeia polipeptídica pode ser liberada. Se os ribossomos e o DNA de transferência ainda são um mistério, leia ou visite a página de síntese de proteínas.

Sem códons de parada, um organismo é incapaz de produzir proteínas específicas. A nova cadeia polipeptídica (proteína) simplesmente crescerá e crescerá até que as células explodam ou não haja mais aminoácidos disponíveis para adicionar a ela. Os códons de partida e parada no DNA e RNA, assim como seus nomes sugerem, fornecem instruções de início e parada que regulam o comprimento de uma cadeia polipeptídica. Cada cadeia é o resultado de aminoácidos únicos conectados em uma ordem específica, como visto abaixo.

Os genes são códigos químicos que dão a grupos de células as instruções para a produção de proteínas (genes de codificação) ou decidem quando disponibilizar esses códigos produtores de proteínas (genes não codificantes). Quando pensamos na palavra códon, devemos pensar imediatamente na síntese de proteínas e no nosso DNA. Todos os organismos têm muitas informações não codificantes (não proteínas) em seu DNA, mas esse assunto precisa de seu próprio artigo. Ao aprender sobre o códon de parada, basta saber que um códon é um código de três letras. Esse código corresponde a um aminoácido ou informa à célula quando chegar a hora de iniciar (iniciar o códon) ou parar (parar o códon) adicionar aminoácidos a uma cadeia polipeptídica.

Todos os códons são compostos de três bases de nucleotídeos e nomeados de acordo com a ordem dessas bases – por exemplo, a tag de códone de parada nos diz que é composta de timina, seguida pela adenina, seguida por guanina. Para entender verdadeiramente a importância do códon de parada, é útil atualizar nosso conhecimento da construção de DNA e síntese de proteínas.

Parar códons na síntese de proteínas

Na síntese de proteínas, os códons de parada desempenham um papel essencial. O DNA de todo organismo é construído a partir de açúcar, fosfato e o nucleotídeo bases citosina (C), guanina (G), adenina (A) e timina (T). O DNA forma uma estrutura de hélice dupla de dois fios conectados; As bases nucleotídicas fornecem os pontos de conexão, cada um apegando a parceiros específicos. Duas bases idênticas não podem se conectar, como timina à timina ou adenina à adenina. Essas bases também são extremamente limitadas quanto à sua escolha de parceiro. A timina se liga à adenina, adenina à timina, ligações de guanina com citosina e citosina com guanina. É importante lembrar esses parceiros fixos: TA/AT e CG/GC. As coisas ficam um pouco mais complicadas quando partes do código de DNA são copiadas em uma fita de RNA durante o processo de transcrição da síntese de proteínas. Quando isso acontece, Uracil substitui a timina; Os parceiros fixos no RNA são UA/Au e CG/GC.

Parar códons e transcrição

As seqüências genéticas geralmente correm para milhares de nucleotídeos de comprimento. Isso significa que descobrir o código genético de qualquer organismo pode ser uma verdadeira dor de cabeça para os cientistas. Para facilitar as coisas, quando identificam um gene ou alelo, dão o equivalente a um código GPS – um local citogênico. Por exemplo, o gene que mostra uma célula como fabricar queratina 9, uma proteína encontrada na pele de nossas mãos e solas de pé, é encontrada na localização citogênica 17q21.2.

A localização citogênica diz aos cientistas onde localizar diferentes instruções de fabricação de proteínas. Também é importante lembrar que, enquanto todo núcleo celular contém as instruções para produzir um organismo totalmente funcional, a maioria dos genes é expressa apenas (ativada) em tecidos específicos; O KRT-9 é expresso nas células da pele das palmas das mãos e das solas, enquanto um núcleo de células hepáticas também contém as instruções para a produção de queratina 9, mas o gene não é expresso.

Apenas cerca de 1% dos códigos do genoma humano para proteínas; Pensa -se que o restante do código regula como e quando essas proteínas são produzidas. O DNA não codificante-previamente chamado de DNA lixo-agora é entendido como monitorar e controlar a síntese de proteínas. É DNA não codificante em combinação com certos fatores de proteína que decide quando é hora da estrutura de hélice dupla para descompactar, de modo que a receita (KRT-9) para a ceratina do tipo I possa ser copiada, retirada do núcleo e enviada a um ribossomo para que essa proteína possa ser produzida. Depois que o DNA é descompactado, uma única fita de RNA pré-mensageiro é produzida, os fatores de transcrição ditam quando o processo de cópia termina, o DNA diminui e a fita de mRNA agora completa se move para fora do núcleo.

Embora muitas fontes falem sobre uma cópia de mRNA espelhada, elas nem sempre mencionam que esta é uma cópia espelhada de uma cópia espelhada e, portanto, uma cópia exata da fita de codificação do DNA. É mais fácil entender quando você considera que o DNA é construído a partir de dois fios separados – a fita de codificação (sensor) que roda de uma maneira e a fita de modelo (antisense) que corre antiparalelas a ele. Se, por exemplo, a fita dos sentidos corre da esquerda para a direita, o fio antisense corre para a direita para a esquerda. Se a cadeia sensorial contiver a sequência AAAGCC, a fita antisense consistirá em nucleotídeos parceiros em direção à direção oposta: GGCTTT. O RNA então transcreve (cópias) o código da cadeia antisense de maneira antiparalelada, de modo que da esquerda para a direita – exatamente como a fita sensorial. Isso significa que o código do RNA será AAAGCC – exatamente o mesmo que o código da fita antisense do DNA. Existe apenas uma diferença de potencial – o parceiro da adenina no DNA é a timina, mas no RNA, a timina é substituída por uracil.

Uma vez que esses apegos foram feitos durante o processo de transcrição do DNA, a cadeia de RNA é renomeada RNA ou mRNA do Mensageiro.

Um códon inicial de DNA geralmente carrega o código atg (no mRNA, isso é agosto), embora outros códons tenham sido descobertos que também iniciam a tradução de genes como GUG e UUG. O código Aug também produziu um aminoácido chamado metionina, para que outros fatores na forma de enzimas desempenhem um papel no conhecimento quando um códon inicial é, de fato, um códon inicial e não apenas mais um aminoácido para adicionar à cadeia polipeptídica. O RNA do Messenger não entende o significado do códon inicial, qualquer que seja o código que isso aconteça. Simplesmente copia. O códon inicial é utilizado apenas durante a fase de tradução da síntese de proteínas e o mesmo se aplica ao códon de parada.

Os cientistas concordam que existem três códons de parada – também chamados de códons sem sentido ou códons de rescisão – no Código Genético Humano. Estes são TAG, TAA e TGA (DNA) e UAG, UAA e UGA (RNA). Novamente, TAG, TAA e TGA não atuam como códons de parada durante a transcrição, mas são copiados (substituindo a timina por uracil) pelo RNA. Pare de cócono nenhum código para um aminoácido nem pertence ao grupo não codificante de genes, mas é uma entidade separada. O reconhecimento deles é muito mais simples que o reconhecimento do códon inicial. Enquanto o códon de partida também codifica um aminoácido chamado metionina, não existem aminoácidos de códon de parada; Suas seqüências de nucleotídeos trigêmeos não codificam parte de uma cadeia polipeptídica, mas apenas agem para encerrar os processos de transcrição e tradução.

Parar códons e tradução

A fita de mRNA deixa o núcleo da célula e viaja para o citoplasma, retículo endoplasmático ou mitocôndrias, onde entra entre as subunidades de um ribossomo. O primeiro códon ‘Docking Station’ dentro de um ribossomo é o ajuste correto para a metionina ou um dos outros trigêmeos de nucleotídeos que podem desempenhar o papel do códon inicial e o código para um aminoácido. Este artigo famoso tem duas décadas, mas ainda não temos uma lista completa de códons de partida não metionina.

Uma vez detectado o códon inicial do mRNA, é hora de o RNA de transferência trazer os aminoácidos certos na mesma ordem que seus trigêmeos de nucleotídeos associados. Cada tRNA carrega um aminoácido que corresponde a um códon no mRNA. Transferir RNA ou tRNA ‘lê’ os códons do mRNA, razão pela qual essa etapa da síntese de proteínas é chamada de tradução. É durante a fase de tradução que inicia e pare os códons funcionam.

Cada trigêmeo de nucleotídeo corresponde a um único aminoácido, mas a maioria dos aminoácidos (exceto a metionina e o triptofano) corresponde a vários códons. Leucina, serina e arginina têm seis códigos diferentes por aminoácido. Isso torna menos provável que produza a proteína errada na presença de uma mutação genética. À medida que a fita do mRNA passa pelo ribossomo, cada aminoácido se liga ao próximo para formar uma cadeia polipeptídica (proteína). A sequência de aminoácidos determina o tipo de proteína, assim como a sequência de bases de nucleotídeos determina o tipo e a ordem dos aminoácidos.

Se não houver códons de parada, uma cadeia polipeptídica continuará a crescer até que não haja códons na fita de mRNA. A transcrição de DNA não é um processo exato e o códon de parada invisível no DNA (invisível porque não é entendido ou lido) é seguido por uma cauda longa de bases nucleotídicas. A ausência de um códon de parada durante a fase de tradução da síntese de proteínas significaria que essas bases em excesso, se em grupos de três ou mais, correspondem a aminoácidos e, portanto, mudassem a forma da cadeia polipeptídica, o tipo de proteína produzida e que função da proteína. Por exemplo, um códon de parada ausente ou com defeito alteraria as instruções da produção e código da queratina 9 do tipo I para uma proteína diferente (e maior). Alternativamente, a terminação prematura de uma sequência genética devido a alterações de formação de códon de parada durante o reparo e a transcrição do DNA pode criar proteínas mais curtas ou truncadas. Muitas doenças são causadas por códons prematuros que mudam a fisiologia e/ou anatomia de um organismo; Nos seres humanos, uma das muitas causas genéticas de fibrose cística é uma mutação no códon de parada.

A detecção de um códon de parada sinaliza o final do processo de tradução. A cadeia polipeptídica é liberada do ribossomo e enviada para onde pode ser usada, dentro da célula ou externa.

Quais são os três códons de parada?

Os três códons de parada são TAG, TAA e TGA em DNA do Sense, e UAG, UAA e UGA no mRNA.

TAG e UAG são chamados de códons Amber Stop; TAA e UAA são conhecidos como códons de parada ocre, e TGA e UGA recebem o nome de códons de parada de opala (ou códons de parada de Umber). O código de cores âmbar é atribuído ao nome do cientista que o descobriu pela primeira vez; As outras cores simplesmente continuam esse tema codificado por cores. Os códons de parada também são chamados de códons sem sentido ou códons de terminação, os primeiros desses termos porque os códons de parada nunca codificam para aminoácidos e o segundo devido à função de códon de parada.

Pare as mutações do códon

As mutações de códon de parada podem ocorrer facilmente, especialmente quando consideramos o comprimento do genoma e os milhares de trigêmeos de nucleotídeos diferentes. Os processos de transcrição e tradução são suscetíveis a uma ampla gama de erros em potencial que podem ou não levar a alterações anatômicas e fisiológicas. Verificou-se que a inserção do nucleotídeo errado no gene KRT-9 nos membros da família já predisposto à doença contribui para o desenvolvimento de uma doença da pele conhecida como queratoderme palmolante epidermolítico.

Que tipo de mutação cria um códon de parada? Radiação, produtos químicos, poluição, infecção e processo de envelhecimento são apenas algumas maneiras pelas quais o DNA pode ficar danificado; As tentativas de reparar esse dano podem inserir acidentalmente o nucleotídeo errado. Isso pode mudar um trigêmeo que normalmente teria codificado para um aminoácido em um códon de parada. Quando isso acontece, o resultado é uma mutação sem sentido. Uma mutação sem sentido muda especificamente um trigêmeo produtor de aminoácidos em um códon de parada e leva ao término prematuro da síntese de proteínas no ribossomo.

Enquanto todos os tipos de mutações ocorrem durante o DNA para a transcrição do mRNA, o mRNA apenas copia o que está escrito sem nunca precisar entendê -lo. Para o período em que o mRNA não está em contato com um ribossomo, mesmo várias mutações não causarão um efeito. Os efeitos são vistos apenas quando o código alterado é traduzido em uma proteína defeituosa, é por isso que a maioria das mutações é rotulada como parte do processo de tradução, onde o código editado pode ou não produzir um aminoácido diferente. O fato de a maioria dos aminoácidos corresponder até seis trigêmeos de nucleotídeos diferentes significa que há uma chance de que, mesmo na presença de uma mutação, seja produzida a mesma proteína. Geralmente associamos mutações genéticas à doença; No entanto, eles também são responsáveis pela evolução bem -sucedida. Mutações genéticas ajudam os organismos a se adaptar ao seu ambiente.

Existem várias formas de mutação genética. As mutações de exclusão não copiam certas partes do genoma e, portanto, altera a ordem dos nucleotídeos. Uma única base ou várias bases pode ser completamente perdida. Mutações de inserção adicionam um ou mais nucleotídeos e também alteram a ordem do código genético. As mutações de substituição (silenciosas, missense e sem sentido) trocam um único nucleotídeo (não múltiplos nucleotídeos) por uma base diferente e isso pode ou não substituir um aminoácido diferente em uma cadeia polipeptídica. Se a mesma proteína é produzida, mesmo na presença de uma mutação, ela é chamada de mutação silenciosa. Em alguns casos, uma seção inteira do DNA pode trocar entre os dois fios – isso é chamado de translocação.

Se um aminoácido diferente for adicionado à cadeia polipeptídica que pode ou não alterar sua função, a causa é uma mutação missense. Onde a substituição cria um códon de parada alterando o código de um trigêmeo de nucleotídeo que corresponde a um aminoácido, é chamado de mutação sem sentido. A imagem abaixo mostra três tipos de mutação: A é a mutação sem sentido, B a mutação de inserção e C e D mostram mutações de deleção.

Questionário

1. Se uma peça original de material genético da cadeia de DNA dos Sensos é Atgtgaaca, qual será o código do RNA mensageiro transcrito?

2. Qual mutação de tradução produz especificamente um códon de parada?

3. Quais são os três códons de parada no DNA humano?

Digite seu e -mail para receber resultados:

Bibliografia

Aparecer esconder

Austin C P, M.D. “Frame de leitura aberta”. Instituto Nacional de Pesquisa do Genoma Humano. Sem data. Recuperado em https://www.genome.gov/genetics-glossary/open-reading-frame hatfield D. “Transferir RNA na síntese de proteínas”. Taylor & Francis Group, 13 de dezembro de 2017. Vários autores. “Substituição (mutação de DNA) – Definição e Exemplos”. Recuperado em https://www.expii.com/t/dna-mutations-substitution-10443

  • Austin C P, M.D. “Frame de leitura aberta”. Instituto Nacional de Pesquisa do Genoma Humano. Sem data. Recuperado em https://www.genome.gov/genetics-glossary/open-reading-frame
  • Hatfield D. “Transferir RNA na síntese de proteínas”. Taylor & Francis Group, 13 de dezembro de 2017.
  • Vários autores. “Substituição (mutação de DNA) – Definição e Exemplos”. Recuperado em https://www.expii.com/t/dna-mutations-substitution-10443

Deixe um comentário

O seu endereço de e-mail não será publicado.