A s?ntese de prote?nas ? o processo celular de cria??o de prote?nas. Suas f?rmulas e as instru??es sobre como faz?-las s?o codificadas no DNA. ? ?til consultar o processo em duas partes. A transcri??o da s?ntese de prote?nas copia o c?digo do DNA. A tradu??o da s?ntese de prote?nas corresponde ao c?digo dos compostos qu?micos na c?lula, cuja combina??o se torna uma prote?na.
O ?cido desoxirribonucl?ico (DNA), o modelo principal de um organismo individual, ? estruturado como uma dupla h?lice. Uma boa analogia ? uma longa tira de z?per torcido. Existem dois filamentos feitos de a??cares e fosfatos de 5 carbonos. Coloc?-los em ponte ? um nucleot?deo emparelhado, como os dentes opostos de um z?per fechado. A adenina (A) combina com a timina (T), a citosina (C) emparelha com a guanina (G) e vice-versa.
A transcri??o da s?ntese prot?ica come?a no n?cleo de uma c?lula, onde o DNA ? “descompactado” por uma enzima chamada helicase, resultando em dois filamentos separados. Uma enzima cr?tica chamada RNA polimerase (RNAP) se liga a uma das cadeias para iniciar um processo chamado alongamento. Ele identifica o primeiro nucleot?deo na fita modelo do DNA e, ao fazer isso, atrai um nucleot?deo livre que deve ser emparelhado com ele. O RNAP ent?o se move para o pr?ximo nucleot?deo na cadeia de DNA e continua para o pr?ximo e o pr?ximo, at? que uma cadeia de ?cido ribonucleico (RNA) seja montada.
O RNA ? uma ?nica cadeia de nucleot?deos n?o emparelhados, capaz de manter sua integridade estrutural com a adi??o de mol?culas de oxig?nio. A cadeia de RNA que foi constru?da por seu agente de polimerase, alguns com mais de 2 milh?es de nucleot?deos, ? chamada de RNA mensageiro (mRNA). Em teoria, o mRNA pretende ser uma duplicata exata da fita simples n?o utilizada do DNA deixada para tr?s. Na pr?tica, isso n?o ? exato e tamb?m podem ocorrer erros de transcri??o da s?ntese prot?ica.
O mRNA ?, portanto, uma cadeia muito longa de apenas quatro nucleot?deos diferentes. Sua sequ?ncia ? referida como uma transcri??o. Um exemplo pode ser AAGCAUUGAC – quatro letras, talvez 2 milh?es delas, em ordem aparentemente aleat?ria. ? um pouco ?til analogizar a vida do carbono como um biocomputador de 4 bits em escala muito grande. Digno de nota ? que, no RNA, a timina ? substitu?da por um nucleot?deo semelhante chamado uracil (U).
Como o pr?prio nome indica, o RNA mensageiro escapa do seu confinamento no n?cleo da c?lula atrav?s dos poros ao longo da membrana nuclear. Uma vez dentro do citoplasma da c?lula, seu destino ? entregar a transcri??o da s?ntese prot?ica, copiada do DNA, para estruturas chamadas ribossomos. Os ribossomos s?o as f?bricas de prote?nas da c?lula e, a?, ocorre o segundo passo da s?ntese de prote?nas.
A sequ?ncia codificada de nucleot?deos deve ser traduzida. Um ribossomo se liga ao mRNA e, no processo de leitura de suas seq??ncias, atrai fragmentos de RNA chamado RNA de transfer?ncia (tRNA), que encontraram e se ligaram a um amino?cido livre espec?fico de sua curta sequ?ncia de nucleot?deos. Se houver correspond?ncia, o tRNA e sua carga se ligam ao ribossomo. ? medida que o ribossomo passa a ler a pr?xima sequ?ncia e a seguinte, em um processo tamb?m chamado de alongamento, resulta uma longa cadeia polipept?dica de amino?cidos.
As prote?nas que diferenciam o tecido org?nico em forma e fun??o s?o os chamados “blocos de constru??o da vida”. Eles, por sua vez, s?o constru?dos como uma cadeia de v?rios amino?cidos – a tradu??o do c?digo do DNA como transcrito pelo RNA para a tarefa metab?lica mais importante da c?lula hospedeira. H?, no entanto, um ?ltimo passo restante para concluir a s?ntese prot?ica que frustra a compreens?o cient?fica. Em um processo chamado dobragem de prote?nas, a longa cadeia de amino?cidos se curva, enrola, d? um n? e compacta sua estrutura ?nica. Embora os supercomputadores tenham tido algum sucesso ao dobrar as f?rmulas de prote?nas em suas formas tridimensionais corretas, a maioria dos quebra-cabe?as de prote?nas foi resolvida intuitivamente por pessoas com um senso elevado de dimens?es espaciais vari?veis.