O código genético permite a todas as células de todos os seres vivos transformarem a informação de nucleótidos, contida no DNA, em proteínas.
Os 20 aminoácidos ((a.a.) constituintes das proteínas) têm de corresponder a nucleótidos. Deste modo, são possíveis 64 combinações de 3 nucleótidos pata determinar os 20 a.a..
Em 1961 os investigadores Niremberg e Matthaei publicaram um estudo que relacionava uma sequência de mRNA com a estrutura primária das proteínas, dando início à descoberta do código genético.
Estes dois cientistas conseguiram produzir 'in vitro' uma sequência polipeptídica a partir de um RNAm sintético.
Eles adicionaram uma cadeia de RNAm poli-U a um extrato celular que continha todas as moléculas necessárias à síntese de proteínas (ribossomas, RNAt's, enzimas (aminoacil RNAT sintetase), ATP e a.a.s) e produziram uma cadeia contendo apenas fenilalanina.
Deste modo o 1º CODÃO (sequência de 3 nucleótidos de RNAm) a ser descoberto foi o UUU, que correspondia ao a.a. FENILALANINA.
Em 1964 Niremberg e Leder fizeram uma experiência que permitiu a descoberta da correspondência entre todos os codões e os respetivos aminoácidos.
Eles descobriram que se adicionassem 1 CODÃO (3 nucleótidos de RNAm) a uma mistura contendo RIBOSSOMAS e RNAt ligado ao respetivo a.a., poderiam decifrar o código.
Se o CODÃO, fosse reconhecido pelo RNAt, então forma-se-ía um agregado molecular de RIBOSSOMA+CODÃO+Complexo RNAt+a.a..
Niremberg e Leder conseguiram separar este complexo molecular usando um filtro de nitrocelulose e marcando radioativamente os a.a..
No esquema podemos ver de forma simples a experiência de Niremberg e Leder.
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| Filtração da mistura e resultados. (ser = serina) |
a) Filtrou-se o codão UUC + Ribossomas + Complexo SER-RNAt
b) Filtrou-se o codão UCU + Ribossomas + Complexo SER-RNAt
c) Filtrou-se o codão CUU + Ribossomas + Complexo SER-RNAt
d) Filtrou-se Ribossomas + Complexo SER-RNAt
Discussão
1) Identifica, justificando qual o controlo desta experiência.
1.1.) Para certificar a fiabilidade dos resultados, refere outro dispositivo controlo que poderia ser montado.
2) Identifica:
2.1.) variáveis independentes;
2.2.) variáveis dependentes.
3) Explica o resultado experimental de Niremberg e Leder evidenciado no esquema anterior.
Proposta de correção
1) O esquema D poderá ser considerado o controlo da experiência, uma vez que apenas são adicionados ribossomas e o complexo SER-RNAt. Portanto, o complexo a.a.-RNAt, sem o CODÃO não se liga ao ribossoma.
1.1.) Poder-se-iam juntar os 3 tipos de codões (UUC, UCU e CUU) e verificar se os resultados eram idênticos ao esquema b.
2.1.) Por exemplo: Os diversos tipos de CODÕES testados;
2.2.) Por exemplo: Os diversos complexos que ficaram no filtro.
3. Testando os diversos tipos de codões com um determinado a.a. associado ao RNAt e fornecendo ribossomas (local onde ocorre a tradução), estes cientistas conseguiram descobrir passo a passo a que a.a.s correspondiam os 64 codões.
Na representação esquemática, descobriram que o codão UCU codifica o a.a. serina.
A utilização do filtro revelou-se importante, pois consegue reter o complexo molecular formado pelo ribossoma, o codão e o RNAt ligado ao a.a..
Ao marcar os a.a.s com radioatividade podemos facilmente constatar a presença destes no filtro ou no filtrado, percebendo se houve ou não formação do complexo molecular característico da tradução.
