Bioinformática e as Proteínas: Entenda a Sopa de Letrinhas

Aminoácidos são as unidades básicas que compõem as proteínas, uma classe importante de biomoléculas que desempenham diversas funções no organismo, como a regulação de processos metabólicos, o transporte de moléculas e a resposta imunológica. Existem 20 aminoácidos principais, sendo denominados aminoácidos proteinogênicos ou padrão, que são usados na síntese de proteínas.

Estrutura: Cada aminoácido é composto por um grupo amina (-NH2), um grupo carboxilo (-COOH) e uma cadeia lateral (também chamada de grupo R), que varia de aminoácido para aminoácido. A ligação entre os grupos amina e carboxilo forma uma ligação peptídica, que é a base da estrutura das proteínas.

Classificação: Os aminoácidos são classificados em diferentes categorias com base em suas propriedades químicas. Alguns aminoácidos são hidrofóbicos, o que significa que suas cadeias laterais não interagem bem com a água, enquanto outros são hidrofílicos, o que significa que suas cadeias laterais interagem bem com a água. Enquanto outros aminoácidos têm cargas elétricas positivas ou negativas em suas cadeias laterais, tornando-os ácidos ou básicos, respectivamente.

Etapa de Tradução no Dogma da Biologia  Molecular: A tradução é a etapa do dogma da biologia molecular em que a informação genética contida no RNA mensageiro (mRNA) é usada para sintetizar proteínas. O processo de tradução ocorre no citoplasma da célula e envolve a participação de vários componentes celulares, incluindo ribossomos, RNA transportador (tRNA) e aminoácidos.
O processo de tradução começa quando o mRNA se liga a um ribossomo. O ribossomo então lê o mRNA em grupos de três bases, chamados códons (A | C | U | G). Cada códon especifica um aminoácido específico que será incorporado à cadeia polipeptídica em crescimento. Para cada códon no mRNA, há um tRNA correspondente que carrega um aminoácido específico. O tRNA se liga ao códon no mRNA por meio de emparelhamento de bases complementares entre o códon e um anticódon presente no tRNA.
Conforme o ribossomo lê o mRNA, ele adiciona o aminoácido transportado pelo tRNA ao final da cadeia polipeptídica em crescimento. O ribossomo então se move ao longo do mRNA, lendo os códons e adicionando aminoácidos correspondentes até chegar a um códon de parada que indica o fim da cadeia polipeptídica. Neste ponto, a cadeia polipeptídica é liberada do ribossomo e começa a dobrar-se para formar uma proteína funcional.

Aminoacidos
A tabela de códons de RNA padrão organizada em uma roda. Fonte: Wikipedia

Representação na Bioinformática: Na bioinformática, os aminoácidos são geralmente representados por códigos de uma letra, que facilitam a comunicação e a análise de sequências de proteínas. Por exemplo, a alanina é representada pela letra “A”, enquanto a lisina é representada pela letra “K”. A sequência de aminoácidos em uma proteína é escrita como uma sequência de códigos de uma letra, que pode ser analisada para determinar as propriedades da proteína e sua função biológica. Além disso, a análise de sequências de aminoácidos pode ajudar a identificar relações evolutivas entre diferentes proteínas.

Simbologia e Nomenclatura:

Nome

Símbolo

Abreviação

Glicina ou Glicocola

Gly, Gli

G

Alanina

Ala

A

Leucina

Leu

L

Valina

Val

V

Isoleucina

Ile

I

Prolina

Pro

P

Fenilalanina

Phe ou Fen

F

Serina

Ser

S

Treonina

Thr, Tre

T

Cisteina

Cys, Cis

C

Tirosina

Tyr, Tir

Y

Asparagina

Asn

N

Glutamina

Gln

Q

Aspartato ou Ácido aspártico

Asp

D

Glutamato ou Ácido glutâmico

Glu

E

Arginina

Arg

R

Lisina

Lys, Lis

K

Histidina

His

H

Triptofano

Trp, Tri

W

Metionina

Met

M