O código genético é o que determina o desenvolvimento e as características de um organismo. Ele é composto por um longo strand de moléculas chamadas nucleotídeos, combinados em três sequências de bases nitrogenadas chamadas cadeias de códons (trincas de RNA mensageiro).
O código genético e a sua importância
O código genético é uma linguagem química utilizada pelas células para a síntese de proteínas. A produção de proteínas recebe suas instruções do DNA. O código genético descreve a associação entre os códons (trigêmeos) presentes no RNAm e os aminoácidos contidos em uma proteína.
Os códons são formados por meio de bases nitrogenadas, incluindo A, U, C e G. O código genético é responsável tanto pelo crescimento quanto pela operação dos organismos vivos. Além disso, consegue transmitir informações genéticas de uma geração para outra, por isso é tão importante para o organismo.
Como o código genético é lido?
Existem 64 códons distintos como resultado da capacidade das quatro bases nitrogenadas de criar 64 combinações diferentes. Desses 64 códons, 61 deles são responsáveis por codificar os 20 tipos diferentes de aminoácidos existentes.
Os três códons restantes (UAA, UAG e UGA) representam os pontos finais da síntese, sendo conhecidos como códons de parada. Eles não codificam nenhum aminoácido e o RNAt não os lê; em vez disso, proteínas chamadas fatores de liberação assumem essa tarefa.
O código genético é um sistema notável composto por 61 trigêmeos únicos que codificam apenas 20 tipos de aminoácidos. Isso ocorre porque alguns aminoácidos são codificados por múltiplos códons. Por exemplo, o aminoácido glicina é codificado por quatro tripletos diferentes: GGU, GGC GGA e GGG.
Essa redundância do código genético é chamada de degenerado. Entretanto, é importante dizermos que apenas dois aminoácidos são codificados exclusivamente por um único trio: metionina (AUG) e triptofano (UGG).
O código que rege os processos biológicos de todos os organismos vivos na Terra é universal, com exceção de certos RNA produzidos pelas mitocôndrias de espécies selecionadas. Portanto, o código genético é definido por três características cruciais:
- Especificidade: uma trinca codificará o mesmo aminoácido regularmente;
- Universalidade: é universalmente reconhecido que todos os organismos vivos utilizam códigos genéticos idênticos para codificar aminoácidos;
- Redundância: a codificação de um aminoácido pode ser obtida por meio de uma variedade de combinações de trincas.
Código genético universal
O código genético universal é o conjunto de instruções que é comum a todas as formas de vida.
O código universal foi formulado na década de 1960 pelos biólogos francês Jacques Monod e inglês Francis Crick. Ele é baseado nas três sequências de bases nitrogenadas encontradas em todas as células vivas.
Código genético degenerado
O código genético degenerado é uma versão simplificada do código genético universal. Ele é utilizado pelas células bacterianas e outros organismos simples, formulado na década de 1970 pelo bioquímico alemão Ulrich Lauscher.
No entanto, diferente do universal, o código degenerado é baseado nas duas sequências de bases nitrogenadas encontradas nas células bacterianas.
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Código genético universal X código genético degenerado
As principais diferenças entre código genético universal e o degenerado são:
- Código universal: é complexo, contém mais informação e é usado pelas células eucarióticas;
- Código degenerado: é mais simples, contém menos informação e é usado pelas células bacterianas e outros organismos simples.
Desafios e avanços na pesquisa do código genético
Os avanços na pesquisa do código genético revolucionam a medicina, a biotecnologia e a nossa compreensão da vida. No entanto, ainda há desafios a superar para explorar todo o potencial do código genético e traduzir esse conhecimento em benefícios tangíveis para a saúde humana.
Separamos alguns tópicos que ainda encontram desafios a ser superados na pesquisa do código genético.
- Ética e privacidade: Com o avanço das tecnologias de sequenciamento genético, surgem preocupações éticas e questões de privacidade. A utilização responsável e ética dos dados genéticos, o consentimento informado e a proteção das informações pessoais são desafios que devem ser enfrentados pela comunidade científica, reguladores e legisladores;
- Sequenciamento genômico de larga escala: O sequenciamento do genoma humano foi um marco importante, mas o desafio atual é aperfeiçoar a técnica e torná-la mais rápida e acessível;
- Compreensão da função dos genes: Embora muitos genes tenham sido identificados, ainda há muito a aprender sobre suas funções. Entender como cada gene contribui para os processos biológicos e como interagem entre si ainda é um desafio complexo para ciência.
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Referência
MARZZOCO, A.; TORRES, B.B. Bioquímica Básica, 4ª ed., Ed. Guanabara Koogan, 2015.
