La Sintesi Proteica

DNA - RNA

Differenze

• Desossiribosio (DNA)• Ribosio (RNA)

• Timina (DNA)• Uracile (RNA)

• DNA ha una struttura a doppia elica• RNA è formato da un filamento singolo

Esistono 4 diverse basi azotate per il DNA e 4 per l’RNA:

Pirimidine (Timina – Citosina - Uracile)Basi Azotate Purine (Guanina - Adenina)

Le unità fondamentali costituenti il DNA e l’ RNA sono i Nucleotidi.

Nucleotide = Gruppo Fosforico + Zucchero Pentoso + Base Azotata.

Dal DNA al Cromosoma

Il compattamento dei Nucleosomi dà origine a una fibra cromatinica dal diametro di 30 nm;Un’ulteriore condensazione produce dei Domini ad ansa che poi spiralizzano fino a formare il Cromosoma.

L’unità fondamentale di ammassamento di un cromosoma è il Nucleosoma.

Il DNA carico – si avvolge attorno a un gruppo di 8 molecole di Istoni di 4 tipi diversi cariche + che formano la parte interna di un nucleosoma. Esternamente un quinto tipo di Istone, sempre +, serve a fissare il DNA.

La trascrizione dell’RNA avviene durante una fase del ciclo cellulare (interfase) quando la cromatina è strettamente spiralizzata.

•Il DNA si apre nel punto di attacco dell’ RNA-polimerasi.•La trascrizione del filameto di RNA avviene usando un filamento di DNA come metrice secondo le regole di appaiamento delle basi dei nucleotidi. • Man mano che l’RNA-polimerasi si sposta lungo la molecola di DNA i legami idrogeno tra i due filamenti i DNA si riformano separandosi dal filamento di RNA appena trascritto.

La molecola di RNA è una copia complementare della sequenza nucleotidica presente nel filamento di DNA usato come stampo.

Trascrizione dell’ RNA

In che modo il DNA / RNA influenza la Sintesi Proteica?

• La struttura primaria di ogni proteina è una sequenza di amminoacidi

20 Amminoacidi biologicamente importanti

• Il DNA è costituito da una sequenza lineare di Nucleotidi

4 differenti nucleotidi nel DNA /RNA

CODICE

HP 1: 1 Nucleotide 1 Amminoacido 4 combinazioni

HP 2: 2 Nucleotidi 1 Amminoacido 42 combinazioni

HP 3: 3 Nucleotidi 1 Amminoacido 43= 64 combinazioni

3 Nucleotidi = 1 codoneLe informazioni per “produrre” una proteina sono portate dalla molecola di RNA in forma di codoni a tripletta. Le triplette dettano la precisa sequenza lineare degli amminoacidi in un particolare catena polipeptidica.

Sintesi Proteica I

La sintesi proteica avviene nei Ribosomi.

Ogni ribosoma è costituito da 2 subunità.

Ribosomi = rRNA + Proteine

Una molecola di tRNA è costituita da circa 80 nucleotidi legati assieme in una singola catena. La catena termina sempre con la tripletta CCA. A tale estremità si lega l’amminoacido specifico del tRNA.

Vi sono alcuni nucleotidi (verde chiaro) che sono uguali in tutti i tRNA, altri (bianco) variano a seconda del particolare tRNA, vi sono infine alcuni nucleotidi modificati (caselle vuote).Si possono stabilire dei legami idrogeno tra alcuni nucleotidi.

In alcuni punti dei nucleotidi spaiati formano dei “bracci”.Il braccio destro ha il compito di legare il tRNA alla superficie del ribosoma.

I tre nucleotidi in basso costituiscono l’anticodone e hanno un ruolo fondamentale nella sintesi proteica.

Le molecole di mRNA sono costituite da 1000-10000 nucleotidi e sono le copie di lavoro del DNA genetico per sintetizzare la proteina.

• Le molecole d mRNA iniziano sempre con un codone AUG.

• Il filamento di mRNA si attacca alla subunità ribosomica più piccola

• La prima molecola di tRNA che ha il codone complementare ad AUG si lega al codone AUG sulla molecola di mRNA

• Tale molecola di tRNA è legata all’amminoacido fMet

• La subunità ribosomica più grande si lega con il tRNA nel sito P (Peptide)

• Un secondo tRNA con il suo anticodone complementare al secondo codone dell’ mRNA si porta nel sito A (Amminoacido) e qui si lega all’mRNA.

• Tra i due amminoacidi riuniti nel ribosoma si forma un legame peptidico

• Il legame tra il primo tRNA e il suo amminoacido si spezza, il secondo tRNA si sposta dalla posizione A alla P

•In A si posiziona un nuovo tRNA col suo amminoacido corrispondente

• Il processo si ripete fino a che non si incontra un codone di termine e il polipeptide è completo

• Il sito A è occupato da un fattore di rilascio che stimola la dissociazione delle due subunità

Sintesi Proteica II

Riassumendo

Gene Strutturale

Un Gene Strutturale: Gene la cui attività e funzione è codificare la struttura di una proteina.

In un gene strutturale vi sono sequenze nucleotidiche codificanti dette esoni alternate a sequenze che non codificano per le proteine dette introni. Durante la trascrizione tutto il gene viene tradotto in RNA. In seguito infatti avviene l’eliminazione degli introni e lo splicing degli esoni ottenendo il filamento di m-RNA che va dal nucleo al citoplasma, dove ci sono i ribosomi, per la sintesi proteica.