1. Duplicação do DNA
Para que o DNA se autoduplique há o rompimento das pontes de hidrogênio que ligam as
bases nitrogenadas. Os filamentos da molécula de DNA se rompem pela ação da enzima
helicase. Logo a seguir, novos nucleotídeos, iguais aos anteriores, se unem a fita rompida. A
enzima DNA-polimerase é quem comanda o encaixamento dos novos nucleotídeos nessa fita.
Durante o encaixamento dos novos nucleotídeos é obedecido o emparelhamento das bases
nitrogenada (A-T e C-G). Por esse motivo, a sequência de bases do filamento antigo determina
a sequência do filamento de bases que está sendo formado.
A duplicação do DNA é semiconservativa, pois conserva apenas metade da fita original. Esta
duplicação é importante pois, sendo o DNA o principal constituinte dos cromossomos, o
número de cromossomos de cada espécie é conservado durante a divisão celular mitótica.

2. Transcrição do DNA
A transcrição consiste na síntese de moléculas de RNA mensageiro (mRNA), RNA
ribossomal (rRNA) e RNA de transferência (tRNA), a partir da molécula de DNA. Os
mecanismos subjacentes a este processo possuem um carácter universal, consistindo na
polimerização orientada e sequencial dos nucleótidos trifosfato de ribose (ATP, GTP,
CTP e UTP), efectuada pelas RNA polimerases, e usando como molde as sequências
nucleótidicas das cadeias de DNA.
Nas células eucarióticas existem quatro RNA polimerases, uma para cada tipo de RNA
a sintetizar: polimerase I (rRNA), II (mRNA), e III (tRNA e snRNA - pequenas RNA
nucleares) e IV (transcrição dos genes do DNA mitocondrial). O processo de transcrição
é efectuado em três etapas: iniciação, elongação e terminação das cadeias
polinucleotídicas de RNA sintetizado.
No que se refere à síntese de mRNA, a RNA polimerase II liga-se ao DNA por
reconhecimento de sequências específicas, designadas promotoras, localizadas no DNA
a montante do local de iniciação da transcrição. Nestas regiões, ocorrem interacções
entre a RNA polimerase e determinadas proteínas reguladoras (factores de regulação).
Após ligação, a cadeia dupla helicoidal de DNA sofre desenrolamento e desnaturação,
possibilitando deste modo a formação de duas cadeias simples de DNA, uma das quais
servirá de molde para a síntese do mRNA. De seguida, os nucleótidos percursores
livres, existentes no nucleoplasma, são ligados entre si de forma sequencial pela acção
da RNA polimerase II e por complementaridade com a sequência nucleotídica da cadeia
simples de DNA molde. O processo termina quando a enzima RNA polimerase II
reconhece uma sequência de terminação específica.
Em eucariotas, o mRNA é sintetizado numa forma “imatura”, o hnRNA (RNA nuclear
heterogéneo), o qual posteriormente é sujeito no núcleo da célula a um processamento
que inclui:
1. modificação da extremidade 5’ pela adição de um nucleósido alterado (7
metilguanosina, terminal cap);
2. adição na extremidade 3’ do transcrito de uma cauda de adeninas (poliadenilação);
3. remoção das regiões não codificantes (intrões) do mRNA percursor e colagem das
regiões codificantes, exões (splicing).
Por fim, o mRNA processado é transportado do núcleo para o citoplasma da célula,
onde ocorre a tradução da informação genética nele contida.

3. As moléculas tRNA são sintetizadas no núcleo pela acção da RNA polimerase III e o
seu processamento envolve a adição de uma sequência CCA no terminal 3’ de todas as
moléculas. Ocorre ainda a metilação enzimática, através da S-adenosilmetionina, em
aproximadamente 1% das unidades ribose. Por outro lado, é também efectuada a
modificação de algumas bases que facilitam o estabelecimento da sua estrutura. O
número de moléculas de tRNA é superior ao número de codões com significado (61),
sendo nas células eucarióticas superior a 70. Todas as moléculas de tRNA podem
assumir uma estrutura secundária em folha de trevo, apresentando 4 zonas de
emparelhamento entre bases complementares e 3 dobras, uma das quais inclui um
tripleto nucleotídico (anticodão), determinante na incorporação correcta do aminoácido
na proteína.
Na síntese do rRNA, tanto as células eucarióticas como procarióticas sintetizam
moléculas percursoras de elevado peso molecular que posteriormente são processadas
em RNAs ribossomais, através de clivagens endo- e exo-nucleolíticas.

4. Existem 4 tipos de moléculas de RNA nas células eucarióticas: 28 S, 18 S, 5,8 S, e 5 S
(as partículas subunitárias são geralmente designadas de acordo com o respectivo
coeficiente de sedimentação). Destas moléculas, 3 (28 S, 18 S e 5,8 S) são sintetizadas
no nucléolo, a partir de um transcrito primário (rDNA), que é dividido em três
moléculas maduras de RNA. Estas moléculas combinadas com a molécula 5 S
(sintetizada no núcleo) e com proteínas ribossomais constituem as subunidades
ribossomais primárias 40 S e 60 S, dos ribossomas, as quais são transportadas para o
citoplasma e assumem o seu papel na síntese de proteínas. As duas subunidades
ribossomais são combinadas apenas na presença do mRNA e dos tRNAs activados (sob
a forma de aminoacil-tRNA) e desempenham um papel fundamental na selecção dos
sinais de início da tradução.
O ribossoma (estrutura não membranar) constitui a “fábrica” de síntese de proteínas,
através da informação vinculada no RNA mensageiro (mRNA).
Códons de finalização e de iniciação
No código genético existem códons de finalização (UAA,UGA e UAG) que indicam à
célula que a sequência de aminoácidos destinada àquela proteína acaba ali. Existe ainda
um códon de iniciação (AUG) que indica que a sequência de aminoácidos da proteína
começa a ser codificada ali. Este códon (AUG) codifica o aminoácido Metionina (Met)
de forma que todas as proteínas começam com o aminoácido Met.
Códons de finalização
Uma das primeiras indicações da existência de códons finalizadores surgiu em 1965 do
trabalho de Brenner com o fago T4. Brenner estudou algumas mutações (m1-m6) em um
único gene que controla a proteína de cada mutante era uma cadeia polipeptídica mais
curta do que a do tipo selvagem.

5. Brenner examinou as pontas das proteínas encurtadas e as comparou com a do tipo
selvagem. Os aminoácidos para as seis mutações eram glutamina, lisina, ácido
glutâmico, tirosina, triptofano, e serina (Ver também: Aminoácido). Não há um padrão
imediatamente óbvio destes resultado, mas Brenner brilhatemente deduziu que alguns
códons para cada um destes aminoácidos eram similares. Especificamente, cada um
destes códons pode mutar para o códon UAG por uma mudança em um par de
nucleotídeos de DNA. Ele então postulou que UAG é um códon de fim, um sinal para o
mecanismo de tradução de que a proteína agora está completa.
UAG foi primeiro códon finalizador a ser decifrado. Ele é chamado de códon âmbar. Os
mutantes que são defectivos de mutantes âmbar. Os mutantes que são defectivos porque
contêm códons opala e ocre, respectivamente. Os códons de fim em geral são chamados
de sem sentidos porque não indicam nenhum aminoácido.
Os fagos mutantes de Brenner têm uma segunda característica interessante em comum
além de uma porteína mais curta: a presença de uma mutação supressora (su-) no
cromossomo hospedeiro faria com que o fago desenvolvesse a despeito da presênça da
mutação m. Consideramos os códons finalizadores e seus supressores depois de tratar do
processo de síntese de proteínas.
Anticódon: Seqüência de três nucleotídeos da molécula de ácido
ribonucleico de transferência que se liga ao códon de uma molécula de
ácido ribonucleico mensageiro durante a síntese de proteínas.