Para a pessoa média, o termo 'expressão de proteína' é provavelmente um tanto estranho. Não é algo encontrado regularmente na vida cotidiana, então a maioria das pessoas provavelmente não sabe a que se refere a expressão da proteína ou por que ela é importante. Na verdade, este termo pode realmente se referir a duas coisas específicas, um fato que só contribui para aumentar a confusão potencial.
A expressão da proteína pode se referir ao objeto de estudo na pesquisa de proteínas, ou pode fazer referência às técnicas de laboratório reais que estão sendo usadas para criar proteínas. O significado deste termo dependerá do contexto em que está sendo usado. No caso deste artigo, cobriremos um pouco sobre o segundo significado - ou seja, a expressão de proteínas que abrange as técnicas de laboratório.
O básico
O uso de proteínas depende das reais necessidades de cada célula individual. O DNA é responsável pelo armazenamento de esquemas de proteínas, e o RNA mensageiro é criado para traduzir as mensagens do DNA em uma proteína real. A palavra 'transcrição' é frequentemente usada no mundo da expressão de proteínas e se refere à informação que se move do DNA para o mRNA. A tradução, por outro lado, é a própria síntese de uma proteína que ocorre graças ao mRNA em questão.
Em alguns casos, os processos de transcrição e tradução podem ocorrer ao mesmo tempo, enquanto em outros casos eles ocorrem em ordem, com a transcrição seguida de tradução. A transcrição e a tradução podem ocorrer ao mesmo tempo em procariotos, enquanto operam sequencialmente em eucariotos.
Processo de transcrição e tradução
Cada um desses dois processos incluiu três etapas, que são iniciação, alongamento e término. A parte de transcrição do processo começa quando o DNA é desenrolado, permitindo a ligação da RNA polimerase. Existem diferenças na transcrição entre eucariotos e procariotos, especificamente o fato de que nenhuma modificação do mRNA é necessária em procariotos. Porém, quando se trata de tradução, o processo é semelhante tanto para procariotos quanto para eucariotos, apesar da presença de algumas diferenças.
Se movendo
Uma vez que a transcrição e a tradução estejam completas, há um processo de modificação pós-tradução que pode ocorrer para completar ainda mais a estrutura que foi criada. Esses PTMs podem servir para fazer acréscimos ou alterações na estrutura química, podem designar locais ou regular a atividade dentro de uma célula. Por exemplo, a formação ou redução da ponte dissulfeto seria um exemplo de uma modificação pós-tradução.
Métodos de expressão de proteínas
É necessário em vários campos de pesquisa produzir proteínas funcionais que possam ser estudadas. Uma vez que o DNA é relativamente simples de construir por meio de métodos sintéticos ou in vitro, ele pode ser usado como um modelo para a expressão de proteínas. Quando uma proteína é criada a partir de um molde de DNA, o resultado é conhecido como proteína recombinante.
A expressão da proteína pode ser feita in vivo ou in vitro. Embora os sistemas in vivo normalmente produzam uma proteína funcional, eles também não produzem um grande número de proteínas e o processo é bastante caro. Os métodos in vitro oferecem vantagens sobre os in vivo, especificamente a velocidade do processo e a simplicidade de expressar muitas proteínas diferentes simultaneamente. Como terceira opção, também pode ser utilizada a síntese química de proteínas, capaz de produzir proteínas altamente puras, embora apenas com pequenas proteínas e peptídeos. Polipeptídeos mais longos seriam muito caros para produzir com um processo químico.
A expressão de proteínas é um tópico incrivelmente profundo e complexo, e o conteúdo acima simplesmente arranha a superfície deste campo da ciência. Compreender os conceitos básicos de tradução e transcrição, junto com métodos como in vivo e in vitro, são o primeiro passo em uma longa jornada para se educar no mundo da expressão de proteínas.
Ben Wayne escreve para a Kempbio Inc. , especializada na produção e purificação de proteínas derivadas de sistemas de expressão de células de insetos e mamíferos estáveis e transitórios.
