Dal DNA alle Proteine Traduzione del Messaggio Genetico

Dal DNA alle Proteine: Traduzione del Messaggio Genetico

La traduzione Dal linguaggio dei nucleotidi (DNA e RNA) a quello degli amminoacidi (PROTEINE) La considerazione iniziale è che ci sono 4 basi azotate e 20 amminoacidi Se ogni base codificasse per 1 amminoacido avremmo 4 amminoacidi (41) Se ogni coppia di basi codificasse per 1 amminoacido avremmo 16 amminoacidi (42) Se 3 basi codificassero per 1 amminoacido avremmo 64 amminoacidi (43)

Il CODICE GENETICO e’: letto a triplette. Ciascuna tripletta di nucleotidi, chiamata codone, codifica per un amminoacido. Il codone rappresenta l’unita’ di base del codice genetico. pressoché universale escluse poche eccezioni i codoni per gli amminoacidi sono identici in tutte le specie esaminate. degenerato perché più di un CODONE può codificare per lo stesso amminoacido; soltanto la metionina ed il triptofano hanno un solo codone. Degenerato non significa impreciso.

La decifrazione del Codice Estratto cellulare batterico Esperimenti in vitro di Nirenberg 1961 + + UUU UUU Phe Phe AAA AAA Lys Lys CCC CCC Pro GGG GGG Gly m. RNA sintetico Pro Gly Polipetide Seguirono poi esperimenti più complessi Pro Gly

IL SIGNIFICATO DELLA DEGENERAZIONE La degenerazione è, in realtà, anche un sistema di difesa dalle mutazioni puntiformi spontanee che se colpiscono la terza base possono non alterare la sequenza aminoacidica e quindi la conformazione tridimensionale e l'efficienza della proteina. GUU CCU GUC CCC VALINA GUA CCA GUG CCG PROLINA

Il codice è universale? In alcuni organismi o nei mitocondri alcuni codoni hanno significati diversi Il codice è degenerato Per quasi tutti gli amminoacidi esiste più di una tripletta che lo codifichi Questa ridondanza del codice riduce la probabilità che una mutazione nella sequenza nucleotidica porti a gravi cambiamenti nella proteina Una mutazione in terza base generalmente non ha conseguenze

LA SINTESI PROTEICA Peptidilico Accettore I N I Z I O Arriva l’m. RNA sulla Subunità minore del ribosoma

In realtà, nei batteri, la sintesi proteica inizia con N-formilmetionina e non con la metionina. Un enzima specifico formila la metionina dopo che essa è stata legata al t-RNA.

Posizionamento della subunità maggiore di RNA Avanzamento dell’m. RNA Inserimento amminoacido corrispondente Lettura della seconda tripletta

Evidenzia la posizione dei 2 amminoacidi Posizionamento dei 2 t. RNA nei rispettivi siti del Ribosoma

I due amminoacidi restano legati Il t. RNA lascia il sito P e non ha più l’amminoacido Richiamo per il t. RNA corrispondente Lettura di una nuova tripletta Posizionamento degli amminoacidi Appaiamento delle basi ed inserimento del t. RNA

DISTACCO DELLA PROTEINA Non viene richiamato nessun t. RNA nel Sito A I siti A e P sono vuoti Le triplette di Stop sono 3: UGA; UAA e UAG Distacco del t. RNA senza amminoacido

DISTACCO DELLE 2 SUBUNITÀ DEL RIBOSOMA

Le amminoacil t-RNA sintetasi pur catalizzando tutte la stessa reazione generale differiscono notevolmente nella composizione in subunità e nel peso molecolare. Le cellule devono avere per lo meno una amminoacil t-RNA sintetasi per ciascuno dei 20 amminoacidi. Nei procarioti esiste una sola AAS per ciascun amminoacido.

Specificità per un t. RNA: esempio della Gln. RS (classe I) Monomero I siti di contatto della sintetasi sul t. RNA si trovano sulla faccia più interna (concava) della L (stelo accettore, stelo D). Ma non esistono regolarità su come i vari t. RNA riconoscono le loro rispettive sintetasi-> lo stelo dell’anticodone non partecipa sempre al processo di riconoscimento

Interazione codone-anticodone Durante la sintesi proteica il t. RNA appropriato viene selezionato solo mediante interazione codone-anticodone -> il gruppo amminoacidico non partecipa a questo processo Presenza di Ala in peptidi nei punti in cui è specificata una Cys