La sintesi proteica

mRNA+

20 aminoacidi

In vitro

nulla

Il codice geneticoI geni controllano la struttura delle proteine:

in che modo?

20 aminoacidi

4 nucleotidiA, T, C, G

Esiste un codice che converte le basi dell’mRNA in aminoacidi

Proprieta’ del codice genetico

1. E’ composto di triplette di nucleotidi

2. Non e’ sovrapposto

3. Non ci sono interruzioni nella decodifica

4. E’ degenerato

5. Esistono codoni di INIZIO e di TERMINAZIONE

6. E’ quasi UNIVERSALE

Tre nucleotidi per codone

1 nucleotide -> 1 aminoacido NO (solo 4 aminoacidi)

2 nucleotidi -> 1 aminoacido (42) NO (solo 16 aminoacidi)

3 nucleotidi -> 1 aminoacido SI e’possibile (43) 64 aminoacidi (piu’che sufficienti per 20 aminoacidi ECCESSO?

Infezione della cellula di E.Coli da parte dei Fagi T4-> placche di Lisi

Placche di Lisi

Effetto della Proflavina

-ATCTGTCT--TAGACAGA-

-ATCTAGTCT--TAGATCAGA-

-ATCTGTT--TAGACAA-

Inserzione di una base

Delezione di una base

+ Proflavina

No placche

Reversione

Esperimento di Crick e Brenner (1961)

placche

Il codice genetico e’ a triplette

Proflavina-> mutanti rII del fago T4 che non fanno placche nel ceppo E.Coli K

Esperimento di Crick e Brenner (1961)

Mutazione soppressoreE’ una seconda mutazione nello stesso locus rII che

sopprime l’effetto della prima, almeno in parte

esempio

Delezione della C

Inserzione della A

L’inserzione della A ripristina in parte lo schema di lettura corretto delle parole

Mutazione Frameshift

rII wild-type

Spostamento dello schema di lettura

Prima mutazione frameshift

Seconda mutazione frameshift

Si ristabilisce lo schema di

lettura

Mutazione Frameshift

Ripristino dello schema di lettura

+ inserzione, - delezione+ frameshift

- frameshift

+/- ripristino dello schema di lettura

+/+ frameshift

-/- frameshift

+/+/+ ripristino dello schema di lettura

-/-/- ripristino dello schema di lettura

Ripristino dello schema di lettura

Il codice genetico e’ degenerato

Le 64 triplette ottenute dalle diverse combinazioni nucleotidichefanno sì che alcuni aminoacidi sono specificati da 2 o più triplette

diverse. TUTTE LE TRIPLETTE SPECIFICANO QUALCHE AMINOACIDO

I codoni di terminazione

Esperimento di Brenner e i mutanti delle proteine della testa del fagoT4

Codone UAG

Soppressore Amber

Ruolo del t-RNA(RNA transfer)

Il t-RNA traduce il messaggio nucleotidico dell’mRNA in polipetide

Ripiegamento caratteristico ad L e contiene pseudouracile

Ruolo delt-RNA

cisteina-tRNACys

Idruro di nichel

alanina-tRNACys

Incorporazione di alanina al posto della cisteina nel polipeptide

Codone e Anticodone

Codone-> tripletta di RNA che codifica per un particolare aminoacido

Appaiamento debole del terzo codone

Legami idrogeno

Reazioni della sintesi proteica

Aminoacil-tRNAsintetasi+ATPAttacco dell’aminoacido dul tRNA

Aminoacil-tRNA sintetasi

Formazione del legame peptidico ad opera dellla peptidil transferasi sul ribosoma

Ribosomi

Inizio della sintesi proteicaAUG/ATG codone d’inizio

Estensione della catena

polipeptidica

Il codone d’inizio e’ sempre la

N-formilmetioninaspecificata da un t-RNA iniziatore

Quale AUG funge da iniziatore tra i tanti?

procarioti eucarioti

Sequenza Shine-Dalgarno

Nei batteri i veri codoni AUG d’inizio sono preceduti da una particolare sequenza detta di Shine-Dalgarnoriconosciuta dall’rRNA 16S

EF-tu media l’ingresso degli aminoacil-tRNAnel sito A

Polisoma : diversi ribosomi che traducono lo stesso RNA

Codoni di terminazione

I codoni di stop non sono riconosciuti da

nessun tRNA, ma piuttosto sono riconosciuti da

fattori di rilascio RF1e RF2. RF1 riconosce

le triplette UAA e UAG, e RF2 riconosce

invece le triplette UAA e UGA

Soppressori di mutazioni non senso

Soppressore amber

Il t-RNA per la tirosina cambia

il suo anticodone, per

mutazione, riconoscendo il codone di stop,

in cui va ad inserire

l’aminoacido

Competizione con i fattori di rilascio

Nei procarioti trascrizione e traduzione avvengono contemporaneamente

Trascrizione e traduzione sono separate negli eucarioti

La sequenza segnale delle proteine destinate alla secrezione

Le proteine secrete vengono indirizzate nel Reticolo Endoplasmatico