A grande pergunta

Lembre-se de que falamos anteriormente que as enzimas são compostas por 20 tipos de aminoácidos diferentes reunidos em uma ordem específica. Então, a questão é a seguinte: como é que você vai do DNA, que é formado de apenas quatro nucleotídeos, para uma enzima que contém 20 aminoácidos diferentes? Há duas respostas para essa questão:

1. uma enzima extremamente complexa e incrível chamada de ribossomo lê o RNA mensageiro, produzido a partir do DNA, e o converte em cadeias de aminoácidos;
2. para escolher os aminoácidos corretos, o ribossomo leva os nucleotídeos em grupos de três para codificar os 20 aminoácidos.

O que isso significa é que cada três pares de base na cadeia de DNA codificam um aminoácido de uma enzima. Três nucleotídeos em seqüência localizados em uma fita de DNA são chamados de um códon. Devido ao fato de que o DNA consiste em quatro bases diferentes, e há 3 bases em um códon e também porque 4 x 4 x 4 = 64, há 64 padrões possíveis para um códon. E já que há apenas 20 aminoácidos possíveis, isso significa que há alguma redundância, ou seja, vários códons diferentes codificam o mesmo aminoácido. Além disso, há um códon de parada que marca o final de um gene. Por isso, em uma fita de DNA, há um conjunto de cem a mil códons (300 a 3 mil bases) que dizem aos aminoácidos para formar uma enzima específica, e um códon de parada para marcar o fim da cadeia. No começo da cadeia, há uma seção de bases chamada de promotor. Um gene, portanto, consiste em um promotor, um conjunto de códons para o aminoácido de uma enzima específica e um códon de parada. E isso é tudo de que um gene é formado.

Um gene consiste em um promotor, os códons de uma enzima e um códon de parada. Acima você pode ver dois genes. A fita longa de DNA em uma bactéria E. coli codifica cerca de 4 mil genes, e esses genes sempre especificam cerca de mil enzimas no citoplasma de uma célula de E. coli. Muitos dos genes são duplicatas.

Para criar uma enzima, a célula deve primeiro transcrever o gene do DNA no RNA mensageiro. Essa transcrição é realizada por uma enzima chamada de RNA polimerase. Essa enzima liga-se à fita de DNA no promotor, separa as duas fitas de DNA e, então, faz uma cópia complementar de uma delas em uma fita de RNA. O RNA, ou ácido ribonucléico, é muito semelhante ao DNA, com exceção de que ele fica feliz em ser solteiro e ter somente uma fita (ao contrário do DNA, que deseja formar fitas complementares no formato de dupla hélice). O trabalho da RNA polimerase é fazer uma cópia do gene do DNA em uma fita única do RNA mensageiro (mRNA).

Essa fita então flutua para um ribossomo, possivelmente a enzima mais fantástica que a natureza já criou. Um ribossomo olha o primeiro códon de uma cadeia de RNA mensageiro, encontra o aminoácido certo para aquele códon, segura-o, e então olha para o próximo códon, encontra o aminoácido dele, "costura" os dois aminoácidos. Depois, continua o processo de aminoácido em aminoácido. Em outras palavras, o ribossomo lê códons, converte-os em aminoácidos e "costura" esses aminoácidos para formar uma cadeia longa deles. Quando ele chega ao último códon, o códon de parada, o ribossomo solta a cadeia. Essa grande cadeia de aminoácidos é uma enzima. Ela se dobra no seu formato característico, flutua livremente e começa a fazer a reação para a qual foi criada.