Fabricando Ribossomos

Cientistas anunciam criação de ribossomo sintético

Cientistas dos Estados Unidos anunciaram um passo importante na direção de se criar uma forma de vida artificial com o desenvolvimento de um ribossomo - a fábrica da célula.

O ribossomo produz as proteínas que executam tarefas essenciais para todas as formas de vida. O RNA mensageiro leva consigo as instruções genéticas do DNA para o ribossomo de uma célula, que depois fabrica a proteína desejada. Todo organismo vivo -- das bactérias aos humanos - usa um ribossomo, e eles são impressionantemente similares.

Não é bem vida artificial, mas um passo importante nessa direção, disse o professor de genética George Church, da Harvard Medical School, que coordenou a pesquisa com um único estudante de pós-graduação.

"Se você vai criar uma vida sintética que é igual à vida atual em tudo... é preciso ter essa máquina biológica", disse Church a repórteres em uma entrevista por telefone.

E ela pode ter um importante uso industrial, em especial para a fabricação de medicamentos e proteínas não encontradas na natureza.

Church ressaltou que sua pesquisa ainda não foi publicada em revista científica, o caminho normal para a divulgação de um trabalho como esse. Ele apresentou o estudo em um seminário de ex-alunos de Harvard.

A equipe de Church não tem como objetivo desenvolver a vida em um tubo de ensaio, mas de produzir proteínas no laboratório.

"Podemos ir direto para a síntese de proteínas", afirmou ele. Church e seu colega de pós-doutorado Mike Jewett já sintetizaram a luciferase de um vagalume - o material que brilha.

"Também gostaríamos de produzir um tipo novo de célula... que é uma imagem espelho de um sistema de replicação." A maioria das formas de vida é "destra" ou "canhota", característica chamada de quiralidade.

Sabe-se que a mudança de quiralidade modifica os efeitos das drogas no corpo. Por exemplo, a talidomida, já utilizada para evitar náuseas, causa graves defeitos ao bebê. Ela se apresenta nas versões "destra" e "canhota" e apenas a "canhota" causa os defeitos - a droga comercializada, entretanto, contém os dois tipos.

Talvez seja possível produzir outras proteínas no laboratório sem usar células vivas, disse Church. Entre elas, drogas difíceis de serem produzidas atualmente usando-se um processo chamado design racional de drogas, no qual os medicamentos são construídos molécula por molécula para ter um mecanismo específico de ação.

Os vírus não são considerados organismos vivos pela maioria das definições, afirmou Church. Para fabricar a forma mais simples de vida artificial, seriam necessários 151 genes, calculam o pesquisador e outros especialistas.

"Cento e cinquenta e um genes incluiriam genes suficientes para replicar o DNA, produzir RNA, produzir ribossomos e ter uma membrana muito primitiva", afirmou Church.

O pioneiro do genoma Craig Venter está tentando desenvolver uma vida artificial, usando uma empresa chamada Synthetic Genomics Inc. Eles trabalham em vários projetos, incluindo um de um óleo vegetal sintético que poderia ser usado como biocombustível limpo.

Fonte: Reuters

Biossíntese de Proteínas

As proteínas são codificadas pela seqüência de aminoácidos do RNA mensageiro, que carrega a informação contida nas bases do DNA, em outras palavras, a seqüência de desoxirribonucleotídeos do DNA é transcrita para uma seqüência análoga de nucleotídeos no RNA mensageiro que vai trazer essa informação de dentro do núcleo para o citoplasma celular onde vai se dar a tradução em proteínas.

É bem fácil entender porque esse processo é chamado tradução, a informação genética é expressa predominantemente na forma de proteínas, a informação que indica toda a composição das proteínas está guardada nos ácidos nucléicos numa seqüência linear formada por um alfabeto de quatro caracteres: os quatro tipos de nucleotídeos. Os aminoácidos, constituintes das proteínas, representam um outro alfabeto constituído de vinte caracteres e a informação genética deve fluir do primeiro para o segundo, esse processo também é chamado biossíntese de proteínas.

Agora surge uma importante questão: como a informação genética contida na seqüência de nucleotídeos do RNA mensageiro é traduzida para a estrutura protéica? Trataremos dos mecanismos pelos quais a cadeia polipeptídica é construída e através dos quais os ribossomos tornam possível a transferência da informação genética para a seqüência apropriada dos aminoácidos na cadeia polipeptídica.

O estudo do mecanismo da biossíntese de proteínas já elucidou muitas dúvidas a respeito de doenças genéticas, aumentando a qualidade de vida de portadores e abrindo possibilidades para aprevenção. Além dessas doenças, está se tornando possível o combate a alguns vírus e bactérias.

Este sempre foi um campo que atraiu a curiosidade de muitos pesquisadores. Um ponto de vista inicial foi de que as peptidases e asenzimas proteolíticas funcionam não somente na degradação, mas também na síntese de proteínas. Contudo, com a descoberta do papel fundamental do ATP nas reações biossintéticas, assim como o estabelecimento do conceito de que reações biossintéticas e catabólicas possuem vias diferentes, a reversão da atividade hidrolítica pareceu um mecanismo improvável para a biossíntese protéica.

Os avanços nessa área foram significativos quando surgiram experimentos que aplicavam a técnica de isótopos marcados. Aminoácidos radioativos eram incorporados a células de animais intactas e assim era possível acompanhar a biossíntese das proteínas.

A partir dessas experiências surgiu uma noção primária da síntese protéica, foi comprovado que as proteínas dos tecidos animais sofrem alteração metabólica, que a síntese de proteína necessita uma fonte de energia metabólica e que os aminoácidos e não os peptídeos simples são os precursores imediatos da proteína.

A era moderna de pesquisa sobre o mecanismo da biossíntese deproteínas começou na década de 50, com as investigacões de P. C.Zamecnik e seus colegas, em Boston, que através da pesquisa em sistemas livres de células, foram os primeiros a identificar partículas ribonucleoproteicas, os ribossomos, como o sítio da biossíntese deproteína e o RNA transportador.

Este complexo mecanismo exige um número muito grande de macromoléculas e enzimas. Sendo que cada componente vai realizar uma função específica. Todos os aminoácidos devem estar presentes para ocorrer a síntese, se houver carência de um aminoácido, a tradução será interrompida num códon que o codifique. A fita de RNA mensageiro a ser traduzida, os RNAs transportadores, os ribossomos funcionais, as fontes de energia, as enzimas e os fatores protéicos necessários à iniciação, ao alongamento e à terminação da cadeia polipeptídica.



Esquema geral da síntese protéica

Todos esses componentes vão se reunir, vão apresentar afinidades uns pelos outros e vão reagir de maneira específica, com gasto energético, para formar as proteínas.

A tradução acontece em células eucariontes tanto no citosolcomo nas mitocôndrias, sendo que o mecanismo nas mitocôndrias estámais parecido com o que ocorre nos procariontes. Na verdade, o processo nos eucariontes se apresenta mais complexo e contém maior número de enzimas e fatores protéicos, mas tem uma base em comum com o processo procarionte.

By: scribd - RNA-RIBOSSOMICO

Nobel de Química premia estudo de ribossomos

Ribossomos: o alvo para novos antibióticos

Hoje, os seres humanos dispõem de um arsenal de antibióticos diferentes que podem ser usados na luta contra as doenças geradas por bactérias. Muitos desses antibióticos matam as bactérias, bloqueando a atividade de seus ribossomos. Entretanto, as bactérias acabam se tornando resistentes à maioria dessas drogas rapidamente. É fundamental, portanto, que se trabalhe para a descoberta de novos antibióticos.

No ano de 2009, os três laureados com o Prêmio Nobel em Química determinaram e identificaram estruturas que mostram como diferentes antibióticos podem se ligar aos ribossomos. Alguns antibióticos bloqueiam o caminho através do qual as proteínas saem do ribossomo e outros antibióticos bloqueiam a formação de ligação peptídica entre aminoácidos. Outros antibióticos, ainda, impedem a transcrição da mensagem DNA/RNA na proteína.

Algumas empresas usam, atualmente, as estruturas dos ribossomos para desenvolver novos antibióticos. Há empresas que estão desenvolvendo, também, testes clínicos para resolver os problemas causados pelas bactérias multirresistentes.

As pesquisas de Venka-Traman Rama-Krishnan, Thomas Steitz e Ada Yonath revolucionaram o desenvolvimento de antibióticos.
Dois americanos e uma israelense foram premiados, na quarta-feira 07/10/09, com o Nobel de Química. As pesquisas deles revolucionaram o desenvolvimento de antibióticos.
Venka-Traman Rama-Krishnan, Thomas Steitz e Ada Yonath ajudaram a ciência a entender melhor como funcionam os ribossomos, as fábricas de proteínas encontradas nos núcleos das células.Isso tornou possível desenvolver remédios que bloqueiam o funcionamento dos ribossomos em bactérias que causam doenças e infecções. Os cientistas trabalharam separadamente, mas publicaram as descobertas quase ao mesmo tempo, nove anos atrás.

Venkatraman Ramakrishnan, do Reino Unido, o americano Thomas A. Steitz ,e Ada E. Yonath, de Israel, foram reconhecidos por estudar a estrutura e a função do ribossomos, pequenas estruturas encontradas em todas as células responsáveis pela síntese da proteína, que é fundamental para que as células façam a "tradução" genética das informações contidas no DNA. Essa síntese nada mais é do que uma espécie de "tradução". O ribossomo "lê" as instruções genéticas de cada célula e produz as proteínas. O DNA, um composto orgânico presente em todas as células dos seres vivos, é primordial para o crescimento, sobrevivência e reprodução e as dezenas de milhares de proteínas que fazem parte do corpo controlam as atividades químicas. Os estudos dos três pesquisadores são úteis para combater diversos tipos de infecções porque a estrutura básica do ribossomo é muito parecida em bactérias e seres humanos. Como a ação de muitos antibióticos impede a “tradução” das proteínas nos ribossomos das bactérias, quanto mais se estuda a fundo o ribossomo, maiores são as chances de criar medicamentos resistentes a alguns antibióticos.

O que o trio fez foi usar um método chamado cristalografia de raios X, que usa esse tipo de luz para localizar as posições de cada um dos átomos de uma molécula. Assim foi possível entender como é o ribossomo.

cristalografia de raios X

Os ganhadores do Nobel de Química de 2009 não buscavam antibióticos quando começaram suas pesquisas, décadas atrás. A Academia Real Sueca de Ciências, que oferece o prêmio, declarou que o trabalho dos três é um exemplo de como “pesquisa guiada pela curiosidade pode ter uso prático”.

by: Ciências Exatas

Características dos Ribossomos

O ribossomo une outros componentes importantes na síntese de proteínas, as moléculas de RNA, para traduzir a seqüências de aminoácidos de uma proteína. As tríades de ácidos nucléicos (anticódons) do RNA são utilizadas pelo ribossomo para a geração de uma sequência de aminoácidos. 
O sítios de ligação para o RNA (no ribossomo) estão na sua subunidade menor. Existem três sítios de ligação para moléculas de RNA. Cada tRNA ligado comunica as subunidades 30S e 50S, com sua ponta de anticódon na primeira e sua ponta aminoacil (levando o aminoácido) na ultima. O sítio A (de Aminoacil) liga-se a um aminoacidos tRNA que chega, cujo anticódon pareia com o códon no síto A da subunidade 30S. À medida que nos movemos no sentido 5' do RNA no sítio P (de peptidil) da subunidade 30S. O RNA no sítio P contém a cadeia polipeptídica crescente, parte da qual se ajusta a uma estrutura tipo túnel na subunidade 50S. O sítio E (de saída) contém um tRNA desacila (ele não leva mais um aminoácido) que está pronto para ser liberado pelo ribossomo. Não está claro se as interações códon-anticódon também ocorrem entre o RNA e o RNA no sítio E. 
Duas regiões do ribossomo são críticas para a síntese de proteínas. O centro decodificador na subunidade 30S garante que apenas os tRNA portadores de anticódons que se pareiam com o códon (chamados de RNA cognatos) serão aceitos no sítio A. Os tRNA cognatos se associam ao centro de peptidil transferase na subunidade 50S onde é catalisada a formação da ligação peptídica. Recentemente, a estrutura dos ribossomos em associação aos RNA foi determinada em termos atômicos como uso de varias técnicas, incluindo cristalografia de raios X. Os resultados destes estudos elegantes mostraram claramente que ambos os centros são totalmente compostos de regiões de RNA. Isto é, os contatos importantes nestes centros são de RNA -RNA. 
A formação da ligação peptídica é tida como sendo catalisada por um sítio ativo no RNA ribossômico e apenas ajudadas por proteínas ribossômicas. Sua função é produzir proteinas.

Sintetizando as proteínas e enzimas

Os aminoácidos presentes na célula são atraídos pelos ribossomos, que com o material genético RNA (RNA ribossômico), vão construir grandes cadeias de proteínas, que posteriormente serão utilizadas em processos da própria célula.

As enzimas são produzidas nos ribossomos que estão colados ao retículo endoplasmático. De lá, elas vão para dentro do retículo, onde serão agrupadas em grandes números, depois “enviadas” para o complexo de golgi, onde serão finalmente expelidas da célula.

 

"A natureza deve ser considerada como um todo, mas deve ser estudada em detalhe." Mário Bunge

Ribossomos

Os Ribossomos foram observados pela primeira vez por Palad, ao microscópio eletrônico, na forma de partículas ou grânulos densos. Eles são compostos, quimicamente, de RNA ribossômico e proteínas.

São encontrados em todas as células e podem estar espalhados no citoplasma, presos uns aos outros por uma fita de RNA formando polissomas (também chamados de polirribossomas), ou retículo endoplasmático (formando assim o retículo endoplasmático rugoso ou granular). Já nas células procarióticas são encontradas livres no hialoplasma, onde tem sua origem. Neste tipo de célula, elas são criadas a partir de proteínas e RNA ribossômico específicos, por um processo de auto-construção, ou seja, os ribossomos procariontes, constroem-se sozinhos a partir de seus componentes.

Os Ribossomos representam uma espécie de suporte para interação ordenada das diversas moléculas envolvidas na síntese de proteína. As células realizam um esforço considerado para a produção dessas organelas que são de grande importância.

Apresentação - First Post

Esse blog é destinado a fornecer informações sobre Ribossomos. É um trabalho solicitado pelo professor de biologia do Ifes, Marcelo Simoneli.

Esperamos que gostem (: