Sintesi proteica: differenze tra le versioni

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Versione delle 11:19, 17 apr 2022

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== mRNA, tRNA e ribosomi ==

=== mRNA ===

L<nowiki>'</nowiki>'''''[[RNA messaggero|mRNA]]''''' è il trascritto di un [[gene]] nel linguaggio dell'RNA, che prevede quattro [[base azotata|basi]], identiche al DNA fatta eccezione per l'[[uracile]] che sostituisce la [[timina]]. Un mRNA maturo appena esportato dal nucleoplasma attraverso la [[membrana nucleare]] è stato inoltre modificato mediante aggiunta di una 7-metilguanosina all'estremità 5' ([[cappuccio dell'mRNA]]), mediante una coda poliadenilata (AAAAA...) all'estremità 3' e associato a diverse tipologie di proteine utili a far riconoscere al resto della cellula l'avvenuta maturazione ed esportazione di questo fuori dal nucleo. Il [[ribosoma]] legge le basi dell'mRNA a triplette (dette ''[[codone|codoni]]'') e a ciascuna tripletta (per un totale di 64, che si ottiene elevando il numero delle basi dell'mRNA, cioè 4, al numero di cifre di una tripletta, 3) fa corrispondere un amminoacido rispettando il codice genetico. In realtà, essendo il codice ridondante, alcune triplette codificano per lo stesso amminoacido e solo due amminoacidi sono specificati da una sola tripletta (AUG per la metionina e UCG per il triptofano)AUG è sempre la prima tripletta ed esistono inoltre triplette che specificano la fine della traduzione, dette ''codoni di stop'', sono UAA, UAG e UGA, esse non codificano per nessunalcun amminoacido. Il codice genetico è identico in tutti gli organismi viventi con poche eccezioni, come ''[[Candida albicans]]'' e il [[DNA mitocondriale]] di alcuni organismi, che si è sviluppato in un certo qual modo indipendentemente da quello contenuto nel nucleo all'inizio della storia evolutiva. La lunghezza di un mRNA varia in funzione della lunghezza degli esoni del gene trascritto.

=== tRNA ===

Il '''''[[RNA transfer|tRNA]]''''' è una piccola molecola di RNA composta mediamente da 80 [[nucleotide|nucleotidi]]. Oltre ai nucleotidi convenzionali per l'RNA vi sono anche nucleotidi modificati (61 tipi differenti) tra cui i più abbondanti sono l'inosina, la pseudouridina, la diidrouridina, la 4-tiouridina e varie forme dimetilate della guanina. Ha una caratteristica forma simile a quella di un quadrifoglio (la forma è data dal fatto che i nucleotidi che lo compongono sono appaiati in modo tale da originare una molecola con quattro sporgenze; due di queste sono più importanti: la prima è costituita da due nucleotidi non appaiati che sono sempre gli stessi per tutte le molecole di tRNA, cioè A C C; la seconda molecola è opposta alla prima, è costituita da una tripletta di basi anch'esse non appaiate che sono diverse per ciascuno dei 61 diversi tipi di tRNA) (o più realisticamente ad una L), che assume per la formazione di legami idrogeno tra le doppie eliche ripiegate in alcuni tratti della sua struttura. Di norma i nucleotidi modificati tendono a non prendere parte a questi legami. Vi sono quattro aree di particolare interesse in ciascuna molecola di tRNA, in particolare due anse, dette ansa D e ansa T (spesso qui si concentrano i nucleotidi modificati), l'anticodone, specifico per ciascun tRNA e complementare ad un codone del mRNA (per esempio AGU letta da 5' a 3' sull'mRNA codifica peruna serina, dunque il tRNA corrispondente avrà un anticodone UCA, letto da 3' a 5' come si conviene) e l'attacco dell'amminoacido corrispondente al codone all'estremità 3'. Esistono più tRNA per uno stesso amminoacido (infatti vi sono solo 48 anticodoni diversi codificati da circa 500 geni) e nel contempo un tRNA può associarsi a più di un codone. Questo accade perché ciascun anticodone di tRNA si associa saldamente solo alle prime due basi di un codone, mentre è poco specifico e più tollerante per la terza base, tanto che non raramente si verificano appaiamenti sbagliati, causando il fenomeno dello ''wobbling'' cioè il tentennamento della terza posizione. Questo spiega anche perché la serie di codoni che specifica uno stesso amminoacido è identica nelle prime due basi e differisce solo nella terza, con poche eccezioni. I tRNA che intervengono nella sintesi proteica sono il prodotto di pre-tRNA più lunghi che vengono modificati nel nucleo grazie ad uno speciale [[splicing]] che segue un meccanismo "taglia e cuci", diverso da quello comune che prevede la formazione di una sorta di cappio per rimuovere le sequenze [[introne|introniche]]. Successivamente un [[Amminoacil-tRNA sintetasi|amminoacil-tRNA-sintetasi]] specifica per ciascun amminoacido (circa 20 tipi diversi) accoppia [[legame covalente|covalentemente]] l'amminoacido corrispondente all'estremità 3' di ciascun tRNA. Prima di essere legato all'estremità 3' di un tRNA ciascun amminoacido è attivato da ATP che vi lega un AMP formando un amminoacido adenilato e liberando pirofosfato. Successivamente l'amminoacido adenilato è legato dall'amminoacil-tRNA-sintetasi al tRNA con fuoriuscita di AMP. L'amminoacil-tRNA-sintetasi sceglie l'amminoacido corretto da attaccare al tRNA in parte perché ha un'affinità maggiore per quell'amminoacido rispetto a tutti gli altri e in parte perché ne è facilitata dato che il suo sito attivo esclude tutti gli altri amminoacidi più grandi. Successivamente, quando anche tRNA si lega all'enzima, l'amminoacido si sposta in un secondo sito attivo ancora più specifico che funge da meccanismo di controllo. Un meccanismo simile avviene con la correzione esonucleolitica delle bozze da parte della DNA polimerasi. In questo modo la amminoacil-tRNA-sintetasi raggiunge un'accuratezza di 1 errore ogni 40.000 accoppiamenti.

=== Ribosoma ===

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Subunità 50 s:

* Cloramfenicolo: inibisce il sito peptidiltransferasico nella 23 s, provoca il congelamento dei poliribosomi e può essere inibita dal prodotto del gene CAT che codifica per una acetiltransferasi che andrà ad acetilare gli OH del cloramfenicolo.

* eritromicina: blocca il canale di uscita del peptide nascente