Il materiale contenente le informazioni che si trasmettono da una generazione all’altra è denominato ACIDO DESOSSIRIBONUCLEICO (DNA)
Cos’è la sintesi proteica?
La sintesi proteica è un processo che porta alla formazione delle proteine (ovvero molecole formate da amminoacidi che costituiscono tutti gli organismi) utilizzando le informazioni contenute nel DNA.
Essa comprende due fasi: TRASCRIZIONE e TRADUZIONE
Il processo di trascrizione avviene nel nucleo delle cellule eucariotiche grazie all’azione dell’enzima RNA POLIMERASI, che copia nell’mRNA le informazioni contenute in un gene.
La trascrizione prevede tre fasi: una di inizio, una di allungamento e una di terminazione
Per avviare il processo, la RNA polimerasi deve legarsi al DNA in una particolare sequenza, il sito di inizio, detta promotore. Il promotore rappresenta un’importante sequenza di regolazione, indicando alla polimerasi il punto in cui deve partire la trascrizione e qual è il filamento di DNA da trascrivere.
Nei procarioti uno stesso promotore può controllare l’espressione di più geni, associati in una unità funzionali dette operoni.
Negli eucarioti, un promotore controlla invece l’espressione di un unico gene. Inoltre negli eucarioti deve prima legarsi al promotore un complesso di proteine, dette fattori di trascrizione, permettendo poi il corretto posizionamento della RNA polimerasi sul promotore stesso. Dopo essersi legata al promotore del gene da trascrivere, la RNA polimerasi comincia ad aprire la doppia elica rompendo così tutti i legami a idrogeno.
Nella fase di allungamento invece, la RNA polimerasi comincia a scorrere lungo tutto il DNA. La catena di RNA si accresce per l’aggiunta di ribonucleotidi e man mano che la sintesi procede, essa inizia a staccarsi dal DNA per poi riavvolgersi riformando la doppia elica originale.
La trascrizione si ferma quando raggiunge il sito di terminazione, così la polimerasi si stacca dal DNA e rilascia il filamento di RNA sintetizzato
Per quanto concerne la traduzione ha come protagonisti: mRNA(messaggero), tRNA(trasporto) e i ribosomi.
L’mRNA ha il compito di trasportare le informazioni genetiche dal nucleo al citoplasma ed è costituito da triplette di basi dette CODONI, che costituiscono il segnale di inizio e di fine del processo.
Invece il tRNA ha il compito di leggere il messaggio contenuto nell’mRNA e contemporaneamente legare a se in modo specifico un amminoacido, trasportandolo ai ribosomi. Il tRNA è costituito da 80 nucleotidi e si ripiega in una struttura a TRIFOGLIO. Nella parte superiore del tRNA è presente il sito di legame per il suo specifico amminoacido, nella parte inferiore è presente invece una sequenza di tre basi, detta ANTICODONE, responsabile del riconoscimento e del legame specifico con il codone complementare presente sull’mRNA.
Infine abbiamo i RIBOSOMI, la loro funzione è quella di facilitare l’accoppiamento tra i codoni e gli anticodoni. Esso è composto da due parti, una subunità maggiore e una subunità minore. La subunità minore contiene un sito di legame per l’mRNA, mentre quella maggiore presenta tre siti: E, P e A. Il sito A (amminacidico) è quello di entrata, il sito P (ossia peptidico) è quello in cui si colloca il tRNA che porta la catena polipeptidica in formazione e il sito E è quello di uscita.
La traduzione presenta tre fasi: inizio, allungamento e terminazione. Nella fase iniziale l’mRNA si lega alla subunità minore, così dal citoplasma viene chiamato un tRNA con anticodone complementare al codone dell’mRNA, il tRNA trasporta la metionina che è il primo amminoacido di qualsiasi sequenza. Intanto la subunità maggiore si lega alla subunità minore, così che il Met- tRNA vada ad occupare il sito P, mentre il sito A risulta posizionato in corrispondenza del secondo codone dell’mRNA e si prepara ad accogliere un tRNA con l’anticodone complementare.
Nella fase di allungamento l’amminoacido legato al tRNA con anticodone complementare al secondo codone dell’mRNA entra nel sito A, la subunità maggiore catalizza quindi la formazione di un legame peptidico tra il primo amminoacido che si stacca dal tRNA nel sito P, e l’amminoacido attaccato al tRNA che si trova nel sito A. Così si andrà a formare la catena polipeptidica che resta legata al tRNA nel sito A, invece il tRNA scarico si sposta dal sito P al sito E, distaccandosi dal ribosoma. Il ribosoma quindi scorre in avanti di un codone lungo l’mRNA cosicchè il tRNA formato dai primi due amminoacidi si posizioni nel sito P, risultando così il sito A libero per accogliere così un nuovo tRNA con l’amminoacido corrispondente.
La fase di terminazione si ha quando il sito A del ribosoma viene a trovarsi in corrispondenza di uno dei tre possibili codoni di STOP (UAA-UGA-UAG). Il polipeptide quindi si stacca dal tRNA allontanandosi dal ribosoma. Cosi i polipeptidi prodotti, subiranno delle trasformazioni, si andrà a staccare la Metionina e si andranno quindi ad avvolgere secondo strutture precise per formare così PROTEINE FUNZIONALI.
bibliografia
Scienze Naturali Vol. 3, 2ªEd. | A.Mondadori Scuola
