As proteínas constituem mais da metade da massa seca total de uma célula e sua síntese tem uma importância fundamental para a manutenção e o crescimento celulares.

A síntese de proteínas ocorre nos ribossomos e envolve vários tipos de moléculas de RNA que atuam nas diversas etapas do processo.

Inicialmente, uma molécula de RNA mensageiro (RNAm) deve ser sintetizada a partir de uma das cadeias do DNA que codifica para a proteína.

No citoplasma, moléculas de cada um dos 20 aminoácidos que entram na composição das proteínas devem se unir a seus respectivos RNA transportadores (RNAt).

As subunidades ribossômicas que promoverão a síntese devem se associar com proteínas auxiliadoras no processo.

A síntese de proteínas tem início quando todos os componentes mencionados acima, ou seja, um RNAm, um dos RNAt e as subunidades de um ribossomo se reúnem para formar um ribossomo funcional.

Cada ribossomo percorre, então, a molécula de RNAm traduzindo a sequência de códons em uma sequência de aminoácidos.

Esta atividade sugere a utilização de modelos em papel para simular as principais etapas da síntese de proteínas.

O objetivo desta atividade é facilitar a compreensão do mecanismo da síntese de proteínas pela utilização de modelos em papel que representam os principais participantes do processo: RNA mensageiro (RNAm), ribossomo, diversos tipos de RNA transportador (RNAt), fator de liberação e aminoácidos.

A atividade consiste em simular, passo a passo, os mecanismos que levam ao encadeamento dos aminoácidos da proteína sob o comando do RNA mensageiro.

Cada estudante ou grupo de estudantes deve receber cópias das páginas de atividades (páginas 2 e 3) e das páginas com desenhos para recortar (páginas 4 e 5).

O arquivo para impressão está disponível aqui.

Materiais necessários

✓ tesoura

✓ cola (de preferência em bastão)

✓ 11 miniclipes

✓ folhas para recortar com desenhos do RNAm, do ribossomo, dos aminoácidos, dos RNAt e do fator de liberação

✓ painel de isopor ou de cortiça (opcional)

✓ alfinetes de mapa ou percevejos (opcional)

✓ lápis ou canetas hidrográficas coloridos (opcional)

Recorte, com uma tesoura, os modelos do RNAm, do ribossomo, dos aminoácidos, dos RNAt e do fator de liberação das folhas de desenhos.

Note que o RNAm está dividido em dois pedaços que precisam ser unidos com cola.

Pode-se também colorir os modelos para que sejam mais facilmente reconhecidos.

A montagem do modelo pode ser feita sobre uma superfície plana ou fixando-se as peças em um painel de isopor ou de cortiça por meio de alfinetes de mapa ou percevejos.

Passo a passo da síntese de proteínas

Sua primeira tarefa, antes de iniciar a síntese da proteína, é ligar, por meio de um mini clipe, cada RNAt à extremidade carboxila (cinza) do aminoácido correspondente.

Para isso, consulte uma tabela de codificação genética, lembrando que geralmente as tabelas se referem aos códons (trincas de bases no RNAm) dos aminoácidos.

É necessário “traduzir” os códons para os anticódons do RNAt.

Por exemplo, se o códon para a metionina é AUG, a trinca do RNAt correspondente é UAC.

Alinhe o RNAm na subunidade menor do ribossomo, de maneira que o códon de início fique exatamente embaixo do sítio P, na subunidade maior do ribossomo.

Encaixe o RNAt da metionina no sítio P do ribossomo de modo que seu anticódon se encaixe ao códon de início.

É esse encaixe que marca o começo da síntese de proteínas.

Encaixe o RNAt que corresponde ao códon localizado sob o sítio A.

O aminoácido transportado por esse RNAt será o segundo da cadeia polipeptídica.

Solte a metionina de seu RNAt e cole sua extremidade carboxila (cinza) à extremidade amina (branca) do segundo aminoácido.

Deslize com cuidado o ribossomo para a direita.

Percorra uma distância correspondente a três bases, mantendo encaixados os códons e os anticódons.

O RNAt da metionina fica fora do ribossomo e desliga-se do RNAm; o segundo RNAt, com os dois aminoácidos unidos, passa a ocupar o sítio P; o sítio A fica vazio.

Encaixe o RNAt que corresponde ao códon localizado sob o sítio A.

Solte a dupla de aminoácidos (dipeptídio) do RNAt localizado no sítio P e cole a extremidade carboxila livre à extremidade amina do terceiro aminoácido.

Repita o procedimento anterior até que o códon de término passe a ocupar o sítio A do ribossomo.

O encaixe do fator de liberação determina o fim da mensagem genética para a proteína; esta se desliga do último RNAt e está pronta para atuar.

AMABIS, José Mariano; MARTHO, Gilberto Rodrigues. Temas de biologia: propostas para desenvolver em sala de aula. Trabalhando temas fundamentais: Código genético e síntese de proteínas. n. 7. São Paulo: Editora Moderna, 1998.