06 traduzione

Capitolo 6

Espressione genica:la traduzione

Peter J Russell, Genetica © 2010 Pearson Italia S.p.A

http://web.unife.it/progetti/genetica/Guido/index.php?lng=it&p=4

Domande 6

• Com’è fatta una proteina?• Che rapporto c’è fra la sequenza di nucleotidi nel DNA e

quella degli amminoacidi nella proteina?• Quali sono i ruoli dei vari RNA nella sintesi proteica?• Quali sequenze segnalano l’inizio e la fine della

traduzione?

Figura 6.1

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Figura 6.2

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Gli amminoacidi

Figura 6.3

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Formazione del legame peptidico

Figura 6.4

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Quattro strutture

Khorana: miniRNA in sistema cell-free

Frequenze nell’RNA ottenuto a partire da ¾ U e ¼ G e nei polipeptidi: Attese OsservateP(UUU) = ¾ x ¾ x ¾ = 27/64 Phe = 1.00P(UUG) = ¾ x ¾ x ¼ = 9/64 Leu = 0.32P(UGU) = ¾ x ¼ x ¾ = 9/64 Cys = 0.31P(GUU) = ¼ x ¾ x ¾ = 9/64 Val = 0.37P(UGG) = ¾ x ¼ x ¼ = 3/64 Trp = 0.12P(GUG) = ¼ x ¾ x ¼ = 3/64 Gly = 0.14P(GGU) = ¼ x ¼ x ¾ = 3/64P(GGG) = ¼ x ¼ x ¼ = 1/64

Khorana: miniRNA in sistema cell-free

Attese OsservateP(UUU) = ¾ x ¾ x ¾ = 27/64 Phe = 1.00P(UUG) = ¾ x ¾ x ¼ = 9/64 Leu = 0.32P(UGU) = ¾ x ¼ x ¾ = 9/64 Cys = 0.31P(GUU) = ¼ x ¾ x ¾ = 9/64 Val = 0.37P(UGG) = ¾ x ¼ x ¼ = 3/64 Trp = 0.12P(GUG) = ¼ x ¾ x ¼ = 3/64 Gly = 0.14P(GGU) = ¼ x ¼ x ¾ = 3/64P(GGG) = ¼ x ¼ x ¼ = 1/64

Figura 6.7

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Il codice genetico

Il codice genetico:1. È a triplette;2. È continuo (nessun nucleotide viene saltato);3. Non ha sovrapposizioni (eccezioni: alcuni procarioti);4. È universale (eccezioni: mitocondri, Tetrahymena);5. È degenerato (tranne che per met e trp);6. Ha segnali di inizio (AUG) e fine (UAA, UAG, UGA).

Qual è il vantaggio di un codice degenerato?

The genetic code is shown in the circular form, with known alternative meanings indicated outside the circle. Differences with the standard genetic code are shown as follows: red for mitochondrial, blue for ciliate nuclear code, and orange for the ambiguous yeast nuclear code

Qualche eccezione:

Alternate start codons are still translated as Met when they are at the start of a protein (even if the codon encodes a different amino acid otherwise). This is because a separate transfer RNA (tRNA) is used for initiation

In prokaryotes the use of GUG and UUG as initiators in addition to AUG is known to be quite widespread; for example, an analysis of the E. coli genome revealed that 14% of the genes use GUG for translation initiation, and 3% utilize UUG.

Figura 6.5

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Figura 6.6

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Wobbling o vacillamento in terza base

Qual è il vantaggio di un codice vacillante?

Figura 6.9

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Basi modificate:Ψ = pseudouridinaD = diidrouridinaGme = metilguanosinaGme2 = dimetilguanosinaI = inosinaIme = metilinosinaT = ribotimidina

Figura 6.10

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tRNA carico e scarico.

L’amminoacido viene legato al tRNA dall’amminoacil tRNA sintetasi

Figura 6.11

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Schema della traduzione1. Inizio: Legame fra fattori d’inizio (enzimi) e subunità 30S del ribosoma Legame fra la seq. di Shine-Dalgarno e l’rRNA 30S (complesso d’inizio 30S) Legame fra AUG e fMet-tRNA Legame con la subunità 50S del ribosoma (complesso d’inizio 70S)

2. Allungamento: Legame fra amminoacil-tRNA e ribosoma Formazione del legame peptidico Scorrimento (traslocazione) del ribosoma lungo l’mRNA

3. Terminazione: Incontro col codone di stop Legame fra fattore di rilascio e codone di stop Rilascio del polipeptide, separazione delle subunità ribosomali

Figura 6.12

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Traduzione: inizio

Figura 6.13

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Figura 6.14

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Figura 6.15

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Figura 6.16

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Traduzione: allungamento

Figura 6.19

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Traduzione: terminazione

Figura 6.20

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Traduzione: terminazione

Figura 6.21

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Riassunto 06

• Chiamiamo codice genetico l’insieme delle triplette di nucleotidi (codoni), ciascuna delle quali designa un amminoacido nella catena polipeptidica

• Il codice genetico è (1) universale, (2) continuo e (3) degenerato, cioè per un amminoacido possono esistere più triplette

• Il messaggero viene tradotto in un peptide nei ribosomi• L’ RNAt presenta al ribosoma gli amminoacidi• La sequenza polipeptidica viene determinata dal legame fra il

codone e l’anticodone complementare del tRNA• Il codone di inizio trascrizione è AUG, che codifica per Met• La traduzione termina quando sull’mRNA si incontra un codone

di stop (UAG, UAA o UGA)