Codice geneticoCOMPLESSO DI REGOLE

PER INTERPRETARE

L’INFORMAZIONE GENETICA

Dai nucleotidi agli amminoacidi

• Dalla sequenza nucleotidica (4 basi) alla

catena polipeptidica (20/22 AA)

• Considerando gruppi di tre basi 43=64

triplette diverse

• Rapporto di codificazione 3:1

Gruppo di 3 basi consecutive necessario per individuare un AA

TRIPLETTA

o

CODONE

• 64 combinazioni per 20 AA: codoni

sinonimi

• I codoni sinonimi molto spesso

differiscono per la terza base

• UAA, UGA, UAG: codoni non senso,

sono segnali di termine

• Codice genetico: universale, identico in tutti i

tipi di organismi finora studiati (solo poche

eccezioni)

• Il messaggio genetico viene letto per

codoni consecutivi

• Segnale d’inizio: AUG

(amminoacido metionina)

• Presentano una struttura secondaria a trifoglio planare

stabilizzata da legami H tra basi complementari

tRNA

tRNA

• Ha una regione che lega l’AA

• Riconosciuto dai ribosomi

• Ha un anticodone: sequenza di 3 basi

complementari al codone

• 61 codoni, 20/22 AA, 40 tRNA

• OSCILLAZIONE: la terza base

dell’anticodone quella del codone

corrispondente si associano secondo regole

meno rigide. Importante le prime due basi.

GCA, GCC e GCU sono riconosciuti dallo

stesso tRNA

Ribosomi

• Siti della sintesi proteica

• Composti da subunità maggiore e minore

15 nm procarioti30 nm eucarioti

Ribosomi• Costituiti da proteine e rRNA

• L’RNA ribosomiale è sintetizzato nel nucleolo

• Eucarioti: subunità maggiore 60S e

minore 40S, ribosoma 80S

• Procarioti: subunità maggiore 50S e

minore 30S, ribosoma 70S

• Subunità maggiore: legame

peptidico

• Proteine ribosomiali: probabile

ruolo strutturale

• Ribosoma: siti di legame E, A e P

per le molecole di tRNA

SINTESI PROTEICA o TRADUZIONE

• Legame AA-tRNA: aminoacil tRNA sintetasi

• Enzimi che controllano la corrispondenza tra AA

e tRNA. Usano ATP per legare l’AA al tRNA

Segnali di inizio riconosciuti da ribosomi:

1- procarioti: sequenza di Shine Dalgarno

2- eucarioti: CAP: 7-metil guanosina

• Fattori di traduzione: proteine diverse tra

procarioti ed eucarioti

• La traduzione ha bisogno di GTP

Inizio

• Il tRNA-MET lega il codone AUG

• Si lega subunità minore del ribosoma

• La subunità maggiore si unisce al

complesso

• IF1: tiene le subunità dissociate e impedisce legame di altri tRNA

• IF2: facilita il legame di tRNA- fMet su sito P

• IF3: previene associazione subunità maggiore

Fattori allungamento procariotici

• EF- Ts-Tu: porta AA-

tRNA su mRNA, GTP

• EFG: slittamento ribosoma

• Legame peptidico: –NH2 dell’AA del sito A

con –COOH dell’AA del sito P

• Il ribosoma scorre di una tripletta

• La catena polipeptidica sul tRNA del sito A,

passa nel sito P; sito A libero per un nuovo

tRNA-AA

• Questo processo richiede energia

Terminazione

• Fattori di rilascio riconoscono i codoni di

terminazione:

Dissociazione del ribosoma in due subunità

UAAUAG

UGA

FATTORI DI RILASCIO

Utilizzano GTP

Alcuni antibiotici agiscono inibendo la traduzione dei batteri

• Cloramfenicolo: formazione legame

peptidico

• Eritromicina: blocca la reazione di

traslocazione sui ribosomi

• Streptomicina: agisce sul ribosoma

• Tetraciclina: legame del tRNA al ribosoma

Traduzione Eucarioti

• Fase inizio: molti fattori

• Metionina e non f-metionina

• Subunità minore ribosoma riconosce CAP

del mRNA e scorre fino a trovare il primo

AUG (first AUG rule) nella sequenza di

KOZAK

Sintesi proteica: Procarioti-Eucarioti

Nei procarioti trascrizione e traduzione

avvengono contemporaneamente

Negli eucarioti trascrizione e traduzione sono spazialmente e temporalmente separate

Degradazione delle proteine

• Ubiquitina-Proteasoma: eucarioti,

voluminosi complessi enzimatici

• Proteolisi lisosomiale: enzimi che

degradano proteine

La via ubiquitina (Ub) proteasoma

• Ub proteina di 76 AA

• Ub attraverso vari passaggi viene legata alla

proteina bersaglio

PROTEASOMA: costituito da proteasiInglobano e degradano proteine marcate con UBIQUITINA