08 Criação - Informação genética e sequências de aminoácidos

Como o sistema produtor de proteínas conhece as seqüências corretas de aminoácidos para cada uma das milhares de proteínas? Os cromossomos de cada célula são bibliotecas repletas de tais informações. Cada volume dessa biblioteca é um gene. Quando a célula necessita de certa proteína, ela ativa o gene dessa substância e a síntese tem início. Os detalhes desse processo podem ser vistos em qualquer compêndio atual de biologia ou bioquímica. Basta lembrar que mais de cem eventos químicos distintos têm de ocorrer para que a síntese da proteína aconteça.
Todas as manifestações da vida dependem de transformações químicas. Essas modificações sucedem quando grupos de átomos (moléculas) ganham, perdem ou re-arranjam seus elementos. Uma classe de proteínas, as enzimas, unem moléculas específicas e facilitam suas transformações químicas. Na Escherichia coli, ou bacilo coliforme, há cerca de 3.000 diferentes tipos de enzimas, os quais facilitam 3.000 mudanças químicas diferentes.
As enzimas aceleram intensamente as reações. Isso poderia ser um problema grave porque, quando uma reação é completada, seu ponto final, conhecido como equilíbrio, é alcançado, e não ocorrem outras mudanças químicas posteriores. Uma vez que a vida depende de mudanças químicas, quando todas as reações atingem seus pontos finais, a célula morre.

É impressionante que na matéria viva nenhuma das reações jamais atinge o equilíbrio. A razão é que as mudanças químicas estão interligadas, de modo que o produto de uma modificação química forma a substância básica para a seguinte. Se as moléculas biológicas fossem representadas pelas letras maiúsculas do alfabeto, uma seqüência típica de conversões químicas apareceria como a Figura 1 ilustra.

Tal seguimento, ou “trilha bioquímica”, parece-se como uma linha de montagem industrial. O produto final deste traçado particular, a substância F, é utilizado pela célula e, portanto, não se acumula. Na matéria viva ou orgânica, cada um dos milhões de moléculas (Tabela 1) é mantido em seu rumo. Qualquer deficiência ou excesso resulta imediatamente em ajustes nas taxas de transformações químicas.

A Figura 2 mostra que numa célula viva a matéria é organizada em hierarquias sucessivamente mais complexas. As flechas representam traçados bioquímicos que vão desde substâncias simples até as complexas. A dependência recíproca entre os componentes celulares na direção vertical, é comparada às relações lógicas entre letras, palavras e sentenças da linguagem escrita, até o nível de um livro.
Contudo, o grau de tolerância a erros é muito menor em biologia. Palavras malsoletradas, sentenças confusas ou parágrafos faltantes podem inutilizar um documento. Mas por causa da estreita interdependência funcional de seus componentes, as células estariam em grande dificuldade se suas partes não fossem completadas integralmente.
Há também uma complementação horizontal entre os componentes celulares. Por exemplo, as proteínas não podem ser manufaturadas sem a assistência dos ácidos nucléicos; e ácidos nucléicos não podem ser sintetizados sem as proteínas. De uma perspectiva química evolucionista, esse problema se parece com o enigma clássico da “galinha e do ovo”. (Ver a Figura 2.)
Toda senda biossintética conduz a níveis sucessivamente mais complexos de organização da matéria. Toda vereda é regulada de modo que seu produto seja apropriado para as necessidades da célula. A vida da célula depende da operação harmoniosa e quase simultânea de seus vários componentes. Durante um crescimento equilibrado existe um estado constante; isto é, há apenas perturbações mínimas no fluxo de matéria através de suas trilhas. Como não é permitido a nenhuma das reações atingir seu ponto final, cada uma das milhares de reações químicas interligadas se encontra num estado de desequilíbrio constante.