proteinosintesi

• Una proteina è formata da una seriedi amminoacidi caratteristica per numero,tipo, frequenza, disposizioneesistono circa 20 diversi amminoacidi

• Esempi di proteine diverseval-val-ala-ala-val-arg-val-ala.argval-val-val-val-ala-arg-arg-ala-val

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codificazione• La struttura della catena proteica viene

programmata nella catena del DNAmediante una successione di molecole(nucleotidi) considerati secondo tripplette(i nucleotidi ,5 tipi, vengono indicati dalettere che fanno riferimento alla baseazotata che possiedono(insieme adesossiribosio e acido fosforico)adenina A…timina T…uracile Ucitosina C….guanina G

sintesi di una proteina

• La serie di amminoacidi costituenti laproteina è codificata sul DNA che utilizza un codice formato da molecole(nucleotidi) prese a tripplette:ognitrippletta codifica per uno specificoamminoacido

• I nucleotidi vengono per semplicitàindividuati dalla base azotata presenteAdenina A, Citosina C, Guanina G, Timina T(Uracile U sostituisce nel RNA la base T)

Codificazione teorica

• AAA = serTAA = alaATA = valTTT = arg

• AAA TAA TTT ATA AAA AAA TTTcodifica per proteine con amminoacidi

• Ser….ala…arg..val..ser…ser…arg..

problema

• la codificazione presente nel DNA deveessere trasferita ai ribosomi del citoplasmaperché avvenga la sintesi della proteina

• Allo scopo viene sintetizzata una catenacomplementare di quella codificante(mRNA messaggero)

• Queso mRNA entra nei ribosomi oveavviene l’incontro con particolari tRNAtrasportatori specifici per ogni amminoacido

• Il legame tra tRNA specifico e amminoacido specifico avviene grazieall’intervento di specifici enzimi che riconoscono tRNA e amminoacido chedeve legarsi (amminoacilsintetasi)

tRNA trasportatore e amminoacico specifico si leganoallo stesso enzima in siti complementari, insieme a

ATPche fornisce energia per la formazione del legame

avvenuto il legame, il complesso tRNA-amminoacidorimane libero e disponibile per la traduzione

AAA

val

ATP AAA

val

Amminoacilsintetasi specifico

Sito per tRNA

Sito per ATP

Sito per amminoacido

tRNA per val Amminoacido val

Complesso tRNA+amminoacido val

ATP fornisce energia per legame

AAA

val

ATP AAA

val

Amminoacilsintetasi specifico

Sito per tRNA

Sito per ATP

Sito per amminoacido

tRNA per val Amminoacido val

Complesso tRNA+amminoacido val

ATP fornisce energia per legame

AAA

val

ATP AAA

val

Amminoacilsintetasi specifico

Sito per tRNA

Sito per ATP

Sito per amminoacido

tRNA per val Amminoacido val

Complesso tRNA+amminoacido val

ATP fornisce energia per legame

• Ogni tRNA possiede una trippletta(anticodone) complementare di unatrippletta del mRNA (codone)

• Nel ribosoma ogni tRNA ,in successionesi affaccia alla trippletta complementaredel mRNA e permette il legame tra dueamminoacidi ravvicinati

Fasi operative in successione

Duplicazione DNA

• Apertura doppia catena DNAseparazione delle due semicatene

• Sintesi di due nuove catene di DNAsemiconservativa perché ogni nuovacatena presenta una semicatena originariae una di sintesi

ATA TTT TAT AAA AAA ATA TAT AAA TTT ATA ATA AAA

ATA TTT TAT AAA AAA ATA TAT AAA TTT ATA ATA AAA

TAT AAA ATA TTT TTT TAT ATA TTT AAA TAT TAT TTT

TAT AAA ATA TTT TTT TAT ATA TTT AAA TAT TAT TTT

ATA TTT TAT AAA AAA ATA TAT AAA TTT ATA ATA AAA

TAT AAA ATA TTT TTT TAT ATA TTT AAA TAT TAT TTT

DNA originale

Duplicazione catena DNADuplicazione catena DNA :apertura catena e separazione semicatene

Sintesi semiconservativa di due catene di DNA simili alla originale

Trascrizione DNA

• Apertura parziale doppia catena DNA

• Sintesi di filamento complementare diuna sola semicatena(codificante) conformazione di mRNA (messaggero)

• Separazione della catena mRNA

• Chiusura della doppia catena di DNA

ATA TTT TAT AAA AAA ATA TAT AAA TTT ATA ATA AAA

TAT AAA ATA TTT TTT TAT ATA TTT AAA TAT TAT TTT

UAU AAA AUA UUU UUU UAU AUA UUU AAA UAU UAU UUU

ATA TTT TAT AAA AAA ATA TAT AAA TTT ATA ATA AAA

TAT AAA ATA TTT TTT TAT ATA TTT AAA TAT TAT TTT

trascrizione catena DNAtrascrizione catena DNA :apertura catena e separazione semicatene

Sintesi semiconservativa di semicatena codificante: mRNAseparazione della catena di mRNA e chiusura catena DNA

L’uracile U equivale alla timina T nella sintesi del RNA

DNA originale :semicatena con senso(codificante) e non senso

ATA TTT TAT AAA AAA ATA TAT AAA TTT ATA ATA AAA

TAT AAA ATA TTT TTT TAT ATA TTT AAA TAT TAT TTT

Traduzione in proteina

• mRNA entra nei ribosomi

• tRNA specifico con con legato specificoamminoacido entra nel ribosoma e siaffaccia alla trippletta(codone) che risulta complementare a una sua specificatrippletta(anticodone):entra un secondotRNA con specifico amminoacido e si legaal codone complementare:si forma un legametra i due amminoacidi e un tRNA libero escementre la catena in formazione rimane legata a un

• tRNA e il ribosoma si sposta :alla fine la catenaamminoacidica si stacca da mRNA ed esce dal ribosoma:

TAA

ala

ATA

val

mRNA AUU UAU UUU AAA UUU AAA UUU AAA UUU AAA AAA

TAA ATA AAA TTT AAA TTT AAA TTT AAA TTT TTTDNA codificante

AUU UAU UUU AAA UUU AAA UUU AAA UUU AAA AAA

ATT TAT TTT AAA TTT AAA TTT AAA TTT AAA AAA

TTT

arg

AAA

ser

AAA

ser

TTT

arg

AAA

ser

ala

ser arg ser arg ser arg ser arg

proteinaval ser arg arg arg arg argser ser ser

valala arg

Notare che la proteina sintetizzata come traduzione risulta formata dagli

stessi amminoacidi presenti nella codificazione del DNA trascritto in mRNA

TAA

ala

ATA

val

mRNA AUU UAU UUU AAA UUU AAA UUU AAA UUU AAA AAA

TAA ATA AAA TTT AAA TTT AAA TTT AAA TTT TTTDNA codificante

AUU UAU UUU AAA UUU AAA UUU AAA UUU AAA AAA

ATT TAT TTT AAA TTT AAA TTT AAA TTT AAA AAA

TTT

arg

AAA

ser

AAA

ser

TTT

arg

AAA

ser

ala

ser arg ser arg ser arg ser arg

proteinaval ser arg arg arg arg argser ser ser

valala arg

Notare che la proteina sintetizzata come traduzione risulta formata daglistessi amminoacidi presenti

nella codificazione del DNA trascritto in mRNA

E la serie delle tripplette dei tRNA corrisponde alla seriecodificante del DNA

TTT

arg

TTT

arg

TTT

arg

AAA

ser

TAA

ala

ATA

val

mRNA AUU UAU UUU AAA UUU AAA UUU AAA UUU AAA AAA

TAA ATA AAA TTT AAA TTT AAA TTT AAA TTT TTTDNA codificante

AUU UAU UUU AAA UUU AAA UUU AAA UUU AAA AAA

ATT TAT TTT AAA TTT AAA TTT AAA TTT AAA AAA

TTT

arg

AAA

ser

AAA

ser

TTT

arg

AAA

ser

ala

ser arg ser ser arg ser arg

proteinaval ser arg arg arg arg argser ser ser

valala arg

AUU UAU UUU AAA UUU AAA UUU AAA UUU AAA AAA

La sintesi avviene grazie al ribosoma che scorre sul mRNA,

TTT

arg

AAA

ser

TTT

arg

TTT

arg