A síntese proteica é um processo biológico fundamental que transforma a informação genética contida no DNA em proteínas — moléculas responsáveis por funções vitais como transporte, defesa, estrutura celular e regulação metabólica. Esse processo envolve etapas bem coordenadas, como transcrição e tradução, e requer a atuação de diversas estruturas celulares.
A seguir, você confere um resumo completo sobre as etapas, moléculas envolvidas, mecanismos regulatórios e doenças associadas à síntese de proteínas.
Conceito de Síntese Proteica
A síntese proteica é o processo pelo qual a célula produz proteínas com base nas instruções genéticas do DNA. Essa informação é transcrita em RNA mensageiro (mRNA) e posteriormente traduzida em cadeias de aminoácidos que formam proteínas funcionais.
Etapas da Síntese Proteica
🔹 Transcrição
Ocorre no núcleo (em células eucarióticas) e transforma a informação do DNA em mRNA funcional. As etapas incluem:
-
Iniciação: A RNA polimerase reconhece o promotor gênico e separa as fitas de DNA.
-
Elongação: A enzima sintetiza o mRNA ao adicionar nucleotídeos complementares.
-
Término: A transcrição se encerra ao atingir uma sequência de finalização.
Após a transcrição, o mRNA sofre modificações pós-transcricionais (splicing, cap 5′, cauda poli-A) e é exportado para o citoplasma.
🔹 Tradução
Ocorre no citoplasma e consiste na leitura do mRNA pelos ribossomos, que montam a proteína:
-
Iniciação: O ribossomo se liga ao mRNA e identifica o códon de início (AUG).
-
Elongação: O tRNA traz aminoácidos correspondentes aos códons do mRNA, formando a cadeia polipeptídica.
-
Terminação: A síntese para ao encontrar um códon de parada (UAA, UAG ou UGA), liberando a proteína.
Principais Moléculas e Estruturas Envolvidas
✅ Ribossomos
Complexos formados por rRNA e proteínas. Em eucariotos são 80S (subunidades 40S e 60S) e em procariotos, 70S (30S e 50S). São o local onde ocorre a tradução.
✅ RNA Mensageiro (mRNA)
Carrega a sequência codificada de nucleotídeos do DNA ao ribossomo, servindo de molde para a montagem da proteína.
✅ RNA Transportador (tRNA)
Responsável por transportar aminoácidos ao ribossomo e pareá-los com os códons do mRNA. A ligação entre aminoácido e tRNA é feita por aminoacil-tRNA sintetases.
✅ RNA Ribossômico (rRNA)
Tem função estrutural e catalítica nos ribossomos, sendo essencial na formação das ligações peptídicas.
✅ Código Genético
Formado por 64 códons que especificam 20 aminoácidos e sinalizam início e término da tradução. Ele garante a leitura precisa da mensagem genética.
Regulação da Síntese Proteica
🔸 Regulação Transcricional
Fatores de transcrição e modificações epigenéticas (como metilação do DNA e alterações nas histonas) controlam quais genes são expressos.
🔸 Regulação Pós-Transcricional
Inclui splicing alternativo, estabilidade do mRNA e ação de microRNAs, que modulam a tradução ou promovem a degradação do mRNA.
🔸 Regulação Traducional
Modulada por fatores como os eIFs (fatores de iniciação da tradução) e vias metabólicas, como a mTOR, que ajusta a síntese conforme o ambiente celular.
🔸 Regulação Pós-Traducional
Envolve modificações como fosforilação, acetilação e ubiquitinação, que afetam a função, localização ou degradação das proteínas.
Doenças Relacionadas à Síntese Proteica
⚠️ Anemia Falciforme
Causada por uma mutação no gene da beta-globina, que substitui o aminoácido glutamato por valina, alterando a estrutura da hemoglobina e a forma das hemácias.
⚠️ Distrofia Muscular de Duchenne (DMD)
Mutação no gene da distrofina leva à introdução de códons de parada prematuros, comprometendo a síntese da proteína e a integridade muscular.
⚠️ Doenças Neurodegenerativas
Alzheimer, Parkinson e ELA estão ligadas ao acúmulo de proteínas mal dobradas, resultantes de falhas na síntese ou na degradação proteica, gerando toxicidade neuronal.
Referências Bibliográficas
HOERTER, Jacob E.; ELLIS, Steven R. Biochemistry, Protein Synthesis. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing, 2024. Disponível em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK545161/. Acesso em: 27 nov. 2024.