Colinearidade e código genético

Louis Levine

A descoberta de que proteínas e ácidos nucleicos são arranjos lineares de seus respectivos blocos estruturais (i.e., aminoácidos e nucleotídios) levou à hipótese de que a sequência linear dos aminoácidos na proteína é especificada pela sequência linear dos nucleotídios em um gene. A colinearidade da estrutura da proteína e da estrutura do gene foi explicada mostrando que as mudanças na estrutura primária de uma proteína (e.g., proteína A da [triptofano-sintase] de E. coli) sempre corresponderam às mudanças no gene (e.g., gene A de E. coli), controlando a produção da enzima. A evidência experimental da colineardade da proteína e de seu gene foi revista e ampliada por G. Yanofsky e colaboradores em 1964.

Com o estabelecimento do conceito de colinearidade das estruturas da proteína e do gene foi necessário levantar a hipótese de um código genético tal que a sequência dos aminoácidos nas proteínas fosse encontrada na sequência dos nucleotídios do dna e expressa na sequência nucleotídica do mrna. O problema básico de tal código genético é indicar de que modo a informação escrita em uma linguagem de quatro letras (quatro nucleotídios do dna) pode ser traduzida em uma linguagem de vinte letras (vinte aminoácidos das proteínas). O grupo de nucleotídios que especifica um aminoácido é uma palavra código ou códon. O código mais simples possível é um código simples – no qual um nucleotídio codifica para um aminoácido. Um tal código é inadequado, pois apenas quatro aminoácidos podem ser especificados. Um par de códigos (duo), também inadequado, poderia especificar dezesseis (4 x 4) aminoácidos enquanto um código tríplice (trio) poderia especificar para sessenta e quatro (4 x 4 x 4) aminoácidos. Como o trio é o mais simples que pode especificar para os vinte aminoácidos encontrados nas proteínas recebeu maior atenção. Desde que haja mais códons (64) que aminoácidos (20), os investigadores levantaram a hipótese de que o código genético poderia degenerar, isto é, alguns aminoácidos poderiam ter mais de um códon de dna (consequentemente rna). Isto significa que o rna mensageiro pode conseguir, pela incorporação de um aminoácido particular, mais que um trio. Por outro lado, pode-se esperar encontrar mais que um rna transferidor para um aminoácido que é codificado de maneira degenerada. Todas as expectativas anteriores foram, de fato, comprovadas.

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Fonte: Levine, L. 1977 [1973]. Biologia do gene. SP, Blücher & Edusp.