Código Genético – O que significa dizer que ele é Universal e Degenerado?

O código genético é o que determina o desenvolvimento e as características de um organismo. Ele é composto por um longo strand de moléculas chamadas nucleotídeos, combinados em três sequências de bases nitrogenadas chamadas cadeias de códons (trincas de RNA mensageiro).

O código genético e a sua importância

O código genético é uma linguagem química utilizada pelas células para a síntese de proteínas. A produção de proteínas recebe suas instruções do DNA. O código genético descreve a associação entre os códons (trigêmeos) presentes no RNAm e os aminoácidos contidos em uma proteína.

Os códons são formados por meio de bases nitrogenadas, incluindo A, U, C e G. O código genético é responsável tanto pelo crescimento quanto pela operação dos organismos vivos. Além disso, consegue transmitir informações genéticas de uma geração para outra, por isso é tão importante para o organismo.

Como o código genético é lido?

Existem 64 códons distintos como resultado da capacidade das quatro bases nitrogenadas de criar 64 combinações diferentes. Desses 64 códons, 61 deles são responsáveis ​​por codificar os 20 tipos diferentes de aminoácidos existentes.

Os três códons restantes (UAA, UAG e UGA) representam os pontos finais da síntese, sendo conhecidos como códons de parada. Eles não codificam nenhum aminoácido e o RNAt não os lê; em vez disso, proteínas chamadas fatores de liberação assumem essa tarefa.

O código genético é um sistema notável composto por 61 trigêmeos únicos que codificam apenas 20 tipos de aminoácidos. Isso ocorre porque alguns aminoácidos são codificados por múltiplos códons. Por exemplo, o aminoácido glicina é codificado por quatro tripletos diferentes: GGU, GGC GGA e GGG.

Essa redundância do código genético é chamada de degenerado. Entretanto, é importante dizermos que apenas dois aminoácidos são codificados exclusivamente por um único trio: metionina (AUG) e triptofano (UGG).

O código que rege os processos biológicos de todos os organismos vivos na Terra é universal, com exceção de certos RNA produzidos pelas mitocôndrias de espécies selecionadas.  Portanto, o código genético é definido por três características cruciais:

• Especificidade: uma trinca codificará o mesmo aminoácido regularmente;
• Universalidade: é universalmente reconhecido que todos os organismos vivos utilizam códigos genéticos idênticos para codificar aminoácidos;
• Redundância: a codificação de um aminoácido pode ser obtida por meio de uma variedade de combinações de trincas.

Código genético universal

O código genético universal é o conjunto de instruções que é comum a todas as formas de vida.

O código universal foi formulado na década de 1960 pelos biólogos francês Jacques Monod e inglês Francis Crick. Ele é baseado nas três sequências de bases nitrogenadas encontradas em todas as células vivas.

Código genético degenerado

O código genético degenerado é uma versão simplificada do código genético universal. Ele é utilizado pelas células bacterianas e outros organismos simples, formulado na década de 1970 pelo bioquímico alemão Ulrich Lauscher.

No entanto, diferente do universal, o código degenerado é baseado nas duas sequências de bases nitrogenadas encontradas nas células bacterianas.

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Código genético universal X código genético degenerado

As principais diferenças entre código genético universal e o degenerado são:

• Código universal: é complexo, contém mais informação e é usado pelas células eucarióticas;
• Código degenerado: é mais simples, contém menos informação e é usado pelas células bacterianas e outros organismos simples.

Desafios e avanços na pesquisa do código genético

Os avanços na pesquisa do código genético revolucionam a medicina, a biotecnologia e a nossa compreensão da vida. No entanto, ainda há desafios a superar para explorar todo o potencial do código genético e traduzir esse conhecimento em benefícios tangíveis para a saúde humana.

Separamos alguns tópicos que ainda encontram desafios a ser superados na pesquisa do código genético.

• Ética e privacidade: Com o avanço das tecnologias de sequenciamento genético, surgem preocupações éticas e questões de privacidade. A utilização responsável e ética dos dados genéticos, o consentimento informado e a proteção das informações pessoais são desafios que devem ser enfrentados pela comunidade científica, reguladores e legisladores;
• Sequenciamento genômico de larga escala: O sequenciamento do genoma humano foi um marco importante, mas o desafio atual é aperfeiçoar a técnica e torná-la mais rápida e acessível;
• Compreensão da função dos genes: Embora muitos genes tenham sido identificados, ainda há muito a aprender sobre suas funções. Entender como cada gene contribui para os processos biológicos e como interagem entre si ainda é um desafio complexo para ciência.

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Referência

MARZZOCO, A.; TORRES, B.B. Bioquímica Básica, 4ª ed., Ed. Guanabara Koogan, 2015.