Sintesi proteica

PROTEINE: “TRASCRIZIONE”

e “TRADUZIONE”

Le proteine sono formate da AMINOACIDI

NH3+ C

H

R

COO-

Catena laterale

• Il legame tra più aminoacidi è detto LEGAME PEPTIDICO• Il legame genera un peptide o “proteina”

+ =

a.a. a.a. peptide…

Le proteine hanno 4 LIVELLI DI STRUTTURA

La sola sequenza di a.a. determina la struttura della proteina

1a 2a

3a

(o Tridimensionale)

4a

IL “DOGMA CENTRALE” DELLA BIOLOGIA

DNA RNA Proteine

DNA

Duplicazione

Trascrizione

Traduzione

Passaggio dell’informazione contenuta nel DNA mediante la sintesi di RNA

Costruzione della catena polipeptidica

Nel nucleo:

trascrizione

Nel citoplasma :

traduzione

Dove avvengono questi processi?

•L’Rna è un acido ribonucleico

•L’RNA è una molecola polinucleotidica a singolo filamento

•Al posto della Timina (T) c’è una nuova base azotata: l’Uracile (U)

Nucleotide RNA

Ribosio

• Ci sono 3 tipi di RNA:

• m-RNA (3%) o “messaggero” 1 solo sito di trascrizione

tradotto

• t-RNA (13%) o “transfer” piu’siti di trascrizione

• r-RNA (84%) o “ribosomale” piu’siti di trascrizione

TRASCRIZIONE:

sintesi di RNA a partire da uno “stampo” di DNA.

Sintesi dell’RNA:

• L’enzima preposto è l’ RNA-polimerasi• Avviene sempre i direzione 5’-3’• E’ “asimmetrica”, cioè avviene su entrambi i filamenti “stampo” del

DNA

  RNA polimerasi I rRNA

   RNA polimerasi II mRNA

  RNA polimerasi II tRNA e rRNA

Inizio e terminazione della trascrizione:Ci sono sequenze specifiche in un gene che indicano alla RNA-polimerasi dove iniziare e dove terminare la trascrizione di un gene:

Promotore Sequenza trascritta Terminatore

RNAPol

RNAPol

RNA

Maturazione dell’RNA:

Il gene è formato da ESONI ed INTRONI. Gli Introni sono sequenze che non servono alla traduzione delle proteine e sono eliminati mediante tagli specifici : “SPLICING”

m-RNA: la sua maturazione:

Meccanismo di splicing

Viene aggiunto poi il “cappuccio” in 5’ e la coda di “poly-A” al 3’ (ne aumentano la stabilità)

mG-PPP

E1 E2 E3

E1 E2 E3

E1 E2 E3 AAA…AAmG-PPP

5’ 3’

5’

5’

3’

3’

Uscita dal nucleo…

t-RNA tasporta l’ aminoacido fino al ribosoma

4 siti importanti:

1) ANTICODONE: sequenza di 3 basi che si appaia al corrispettico CODONE sull’ m-RNA

2) Sito per l’a.a.

3) Sito per l’attacco dellaa.a.-t-RNA-sintetasi

4) Sito per l’attacco al ribosoma

Il RIBOSOMA: Sito di sintesi delle proteine

Le subunità sono assemblate nel nucleolo associando vari polipeptidi e vari r-RNA, poi vengono esportate nel citoplasma

r-RNA e RIBOSOMI

Ribosoma “80s”EUCARIOTICO

Ribosoma “70s”PROCARIOTICO

Le 2 subunità si associano solo durante la sintesi proteica.

P A P A

Subunità 60s

Subunità 40s

Subunità 50s

Subunità 30s

m-RNA

m-RNA

A- Ingresso del t-RNA nel Sito A

B- Formazione del legame peptidico

C- Scorrimento in avanti dell’m-RNA e uscita dal sito P del t-RNA scaricato dell’aa

A

B

C

A

Molti ribosomi possono essere attaccati allo stesso m-RNA, permettendo quindi la veloce sintesi di molte copie della stessa proteina.

Il “CODICE GENETICO”

Abbiamo 4 basi azotate che compongono il DNA e 20 aminoacidi diversi in natura.Quante basi servono per codificare un a.a.?

1 base 4 possibilità2 basi 42 = 16 possibilità3 basi 43 = 64 possibilità

Gli esperimenti di Niremberg hanno permesso di capire che il codice genetico viene letto linearmente senza sovrapposizioni e ogni aminoacido viene riconosciuto da tre basi TRIPLETTE o CODONI .

DNAA C T G A G C T A …

3 basi 43 = 64 possibilità

Più codoni che codificano per lo stesso a.a.

Questo fatto viene indicato come DEGENERAZIONE DEL CODICE GENETICO