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Tra le molecole biologiche più importanti vi sono le proteine, queste svolgono un diversi
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Le proteine: Tra le molecole biologiche più importanti vi sono le proteine, queste svolgono un diversi compiti nei sistemi viventi. Le proteine hanno una struttura molto semplice e sono polimeri di molecole che contengono azoto ovvero amminoacidi, disposti in sequenza. Per formare le proteine nei sistemi viventi vengono usati sino a 20 tipi diversi di aminoacidi. Le proteine sono grosse molecole formate da diversi amminoacidi, (nei sistemi viventi ci sono 20 tipi di aminoacidi), il numero di combinazioni di amminoacidi è veramente grande, quindi si possono formare una vasta varietà di proteine. Gli organismi però sintetizzano solo una piccola parte delle proteine. Gli amminoacidi: Gli amminoacidi sono formati da carbonio, idrogeno, ossigeno e azoto. Ogni amminoacido ha un atomo di carbonio centrale legato a un gruppo carbossilico, un gruppo amminico e a un atomo di idrogeno. Per assemblare gli amminoacidi in proteine una cellula deve avere, a sua disposizione, diversi tipi di amminoacidi. Struttura primaria: Nelle cellule le proteine sono assemblate in lunghe catene polipeptidiche dove gli amminoacidi si susseguono uno dopo l'altro. Questa sequenza lineare di amminoacidi è detta struttura primaria ed è precisa in ogni proteina. Struttura secondaria: Una volta composta la struttura primaria, i vari amminoacidi cominciano a comunicare tra loro e queste interazioni fanno in parte ripiegare su se stessa, la struttura primaria, in una configurazione detta...

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struttura secondaria. La più comune struttura secondaria è quella a elica o a spirale, questa ha una forma che viene mantenuta grazie ai legami a idrogeno che spezzandosi e riformandosi facilmente permettono alla struttura di essere elastica. Ci sono però proteine che presentano una diversa struttura secondaria, ovvero quella a foglio ripiegato, queste sono lisce soffici, ma non elastiche e sono costituite da lunghe catene allineate in file parallele e unite tra loro a legami a idrogeno. Struttura terziaria: In altre proteine la struttura secondaria si ripiega su se stessa e dà origine a una complessa struttura terziaria. Questa si forma grazie alle interazioni tra i gruppi R di diversi amminoacidi. Alcune proteine a struttura terziaria sono dette proteine globulari, tra queste vi sono anche: -gli anticorpi, ovvero molecole di grande importanza che servono a combattere le particelle infettive. -i recettori, permettono l'ingresso nelle cellule solo di specifiche sostanze. -gli enzimi, regolano le reazioni chimiche che avvengono negli organismi. Struttura quaternaria: Vi sono infine proteine che sono formate da più di una catena polipeptidica, questo livello di organizzazione comporta l'interazione tra uno o più polipeptidi, questa è la struttura quaternaria. Un esempio di proteina che possiede questo tipo di struttura è l'emoglobina. Geni e proteine: (cap 14) Nel 1908 un medico inglese, Garrod presentò in delle conferenze delle nuove teorie riguardanti certe malattie umane che definiva 'errori congeniti del metabolismo'. Garrod ipotizzava che alcune malattie causate dall'incapacità di svolgere particolari processi chimici potessero essere ereditarie. Garrod pensava che queste malattie fossero dovute a carenze enzimatiche. In questa ipotesi era sottointeso che i geni influenzassero la produzione degli enzimi. Negli anni '40 i biologi cominciarono a capire che tutte le attività della cellula dipendono da enzimi specifici e che la loro specificità dipende dalla sequenza degli amminoacidi che li compongono. In quello stesso periodo il genetista George Beadle stava lavorando sui mutamenti per il colore degli occhi della drosophila (il moscerino della frutta). Grazie a questi studi egli ipotizzò che il diverso colore di occhi fosse dovuto alla variazione un unico enzima. Successivamente Beadle cominciò a lavorare con il biochimico Tatum sulla "neurospora”, la muffa rossa del pane, ed insieme dimostrarono che ad una certa mutazione genetica corrispondeva la perdita di funzionalità di un enzima e che un particolare gene è responsabile di un determinato enzima. Dunque ad un gene doveva corrispondere un enzima, o meglio ad un gene una proteina. Ma quale fosse precisamente questo legame e in che modo un gene che ha subìto una mutazione potesse alterare la funzione di un enzima o di una proteina questo non era ancora chiaro. Un gene-una proteina: L'espressione un gene-un enzima risultò una semplificazione, perché vi sono molte proteine che non sono enzimi. Alcune proteine sono ad esempio ormoni, altre sono proteine strutturali e altre ancora sono proteine di membrana. L'espressione iniziale venne modificata in un gene-una proteina, ma quando si vide che molte proteine sono formate da più di una catena polipeptidica, venne rimodificata, in un gene-una catena polipeptidica. Si potrebbe utilizzare l'espressione un gene-una funzione, ma anche questa non risulterebbe corretta. Al giorno d'oggi si può definire un gene come un segmento di DNA che si estende dopo un promontore e può essere trascritto da una RNA polimerasi. Relazione tra gene e struttura proteica: In seguito, Linus Pauling studiò in relazione agli studi di Beadle e Tatum l'anemia falciforme (una malattia che tutti sapevano ereditaria), pensando che essa potesse essere ricondotta ad una variazione della struttura dell'emoglobina. Egli prelevò perciò: 1) CAMPIONI DI EMOGLOBINA DA INDIVIDUI AFFETTI (OMOZIGOTI RECESSIVI); 2) CAMPIONI DI EMOGLOBINA DA INDIVIDUI ETEROZIGOTI; 3) CAMPIONI DI EMOGLOBINA DA INDIVIDUI OMOZIGOTI NORMALI. Dopodiché, si servì di una tecnica detta ELETTROFORESI per dimostrare che una persona affetta da anemia falciforme sintetizza un tipo di emoglobina differente rispetto a quella di una persona sana. Una persona omozigote produce invece entrambi i tipi di emoglobina, ma le molecole normali sono presenti in quantità sufficiente da evitare la malattia. In seguito si dimostrò che tra l'emoglobina normale e quella “falciforme" c'è una differenza di 2 amminoacidi su 600. Grazie a questi studi non ci furono più dubbi sul fatto che il DNA fosse il codice contenente le istruzioni della struttura e della funzione biologica e che queste istruzioni sono eseguite dalle proteine. Dal DNA alla proteina: ruolo dell'RNA II DNA è il codice contenente le istruzioni della struttura e della funzione biologica di ciascun organismo e queste istruzioni sono eseguite dalle proteine. In altre parole la successione delle basi azotate del DNA determina la sequenza amminoacidica di una proteina. Questo processo è possibile tramite l'RNA (acido ribonucleico). Vi sono 3 principali differenze tra l'RNA e il DNA: 1. Nei nucleotidi dell'RNA lo zucchero è il ribosio e non il deossiribosio 2. L'RNA contiene, al posto della timina, una piramidina molto simile ovvero l'uracile, che come la timina si appaia solo con l'adenina. 3. La maggior parte dell'RNA è composto da un singolo filamento Infatti l'RNA si trova nel citosol delle cellule, ed è qui che avviene la maggior parte della sintesi proteica. Inoltre quando una cellula batterica è infettata da un batteriofago che contiene DNA, da esso si comincia subito a produrre RNA prima che avvenga la sintesi proteica. Il processo di formazione delle proteine richiede in realtà 3 tipi di RNA. Il primo di questi è l'RNA MESSAGGERO (mRNA). RNA messaggero: il processo di trascrizione Detto molto semplicemente, le molecole di RNA messaggero non sono che una trascrizione di sequenze nucleotidiche codificate nel DNA. E' una sorta di “copia di lavoro” dell'informazione genetica, necessaria perché essa sia portata dal nucleo della cellula (dove c'è il DNA) al citosol, dove avviene la sintesi delle proteine. Come ogni filamento di DNA ogni molecola di RNA ha un'estremità 5' e una 3'. I nucleotidi sono presenti nella cellula come trifosfati, si aggiungono uno alla volta alla catena di RNA. Il processo di sintesi dell'RNA è conosciuto come trascrizione e trascrive il messaggio contenuto nel DNA in una molecola di RNA complementare. La trascrizione è caratterizzata dall' enzima RNA polimerasi. Nel punto di attacco di questo enzima il DNA si apre e i due filamenti continuano a separarsi a mano a mano che la RNA polimerasi si sposta lungo la molecola. I nucleotidi sono assemblati nel RNA in direzione da 5 a 3, via via che l'enzima legge il filamento stampo del DNA in direzione da 3 a 5. È importante dire che il DNA è la coppia matrice dell'informazione genetica e rimane all'interno del nucleo per essere utilizzato più e più volte. L'RNA messaggero è invece una molecola che ha il compito di trasportare nel citoplasma le informazioni codificate nel DNA, Per svolgere questo incarico deve essere assemblato senza errori e attraversare la membrana nucleare per dirigere la sintesi della sequenza di amminoacidi del polipeptide corrispondente. Terminato il suo compito l'RNA si scompone. Il codice genetico: I nucleotidi del DNA e dell'RNA sono di quattro tipi, mentre le proteine contengono 20 tipi di amminoacidi differenti. I nucleotidi costituiscono un codice genetico per gli aminoacidi, Un codice è un sistema di segnali o di simboli ai quali viene attribuito un significato preciso allo scopo di trasmettere un messaggio, il messaggio contenuto nel DNA deve essere decodificato per sintetizzare una determinata proteina. Se infatti un nucleotide codificasse un amminoacido, sarebbero possibili solo 4 amminoacidi. Allo stesso modo, se 2 nucleotidi codificassero un amminoacido, ce ne sarebbero invece solo 16. La verità è dunque che un amminoacido viene codificato da 3 nucleotidi (1 tripletta) in sequenza, detta CODONE. Molti amminoacidi corrispondono a più di un codone, e ci sono 64 combinazioni possibili. Decifrazione del codice: Delle 64 combinazioni possibili 61 determinano amminoacidi e 3 sono segnali di arresto. Essendoci 61 combinazioni codificanti per solo 20 amminoacidi è chiaro che questi devono avere più di un codone, i codoni ai quali corrisponde però lo stesso amminoacido differiscono spesso solo per il terzo nucleotide e il codice viene per questo detto degenerato. Questa scoperta venne fatta grazie a degli esperimenti, in laboratorio, dove vennero usati RNA artificiali, in cui 2 o più nucleotidi erano ripetuti più e più volte in una sequenza nota. E alla fine di questi esperimenti vennero appunto decifrati i codoni dell'mRNA corrispondenti a tutti gli amminoacidi. Universalità del codice genetico: Il codice genetico è identico in praticamente tutti gli organismi, si è evoluto in tempi remoti e da quel momento è rimasto inalterato e rappresenta l'unità di base di tutti gli esseri viventi. La sintesi proteica: L'informazione codificata nel DNA e trascritta nell'RNA viene successivamente tradotta nella specifica sequenza di amminoacidi di una catena polipeptidica. I principi base di questa traduzione sono uguali sia per le cellule eucariote sia per quelle procariote. Ma negli eucarioti i meccanismi con cui avviene la sintesi proteica sono più complessi, una caratteristica principale degli eucarioti è appunto che la trascrizione avviene nel nucleo della cellula, mentre le proteine sono sintetizzate nel citoplasma. Le istruzioni per la sintesi proteica sono codificate nelle sequenze di nucleotidi del DNA di una cellula e sono scritte in una molecola di mRNA seguendo lo stesso principio di accoppiamento delle basi che regola la duplicazione del DNA. Le molecole di mRNA a filamento singolo prodotte hanno una lunghezza che può variare dai 500 ai 10000 nucleotidi. Particolari sequenze nucleotidiche del DNA dette promontori sono i siti del legame per l'RNA-polimerasi e costituiscono il segnale di partenza per la sintesi dell'RNA, mentre altre sequenze chiamate sequenze di terminazione, sono il segnale di arresto della sintesi dell'RNA. La sintesi delle proteine richiede oltre all'mRNA altri due tipi di RNA: l'RNA ribosomiale (rRNA) e l'RNA di trasporto (tRNA). RNA ribosomiale e RNA di trasporto: Una volta che tutto è stato trascritto sull'mRNA, ne servono altri due: I'RNA RIBOSOMIALE e di TRASPORTO, che differiscono dall'mRNA sia per struttura che per funzione. L'RNA ribosomiale (rRNA) è contenuto nei ribosomi, che sono i siti della sintesi proteica. Il ribosoma è formato da due sub-unità: una più grande a cui si lega l'RNA di trasporto (in due punti specifici detti P ed A), ed una più piccola a cui si lega l'RNA messaggero. L'RNA di trasporto è come un dizionario bilingue, attraverso il quale dai nucleotidi si passa agli amminoacidi e quindi alle proteine. Esiste una molecola di tRNA per ciascun amminoacido. Ognuna ha una forma a trifoglio. Ad una delle estremità si trova il sito d'attacco per il suo amminoacido specifico. Un altro sito d'attacco si trova sul "petalo centrale del trifoglio" che è costituito da 3 nucleotidi, questo è detto ANTICODONE, complementare ad uno specifico codone di mRNA. Sul tRNA vi è una terza regione che deve fungere da riconoscimento per l'enzima AMMINOACIDIL-tRNA- SINTETASI. Di questi enzimi ce ne sono molti nella cellula, con un sito di legame per un amminoacido e per la specifica molecola di tRNA. La traduzione: La sintesi proteica è detta traduzione, ed è il meccanismo di traduzione da nucleotidi ad amminoacidi. La traduzione avviene in 3 fasi: -Inizio -allungamento -terminazione. 1) INIZIO: L'mRNA si attacca con una delle sue estremità alla zona più piccola del ribosoma, ponendo in evidenza il primo codone del filamento. A questo codone si lega la prima molecola di t-RNA, in corrispondenza del suo anticodone. A questo punto la sub-unità più piccole del ribosoma, il t-RNA d'inizio e I'mRNA vengono detti COMPLESSO DI INIZIO. Avvenuto questo, la sub-unità più grossa del ribosoma si attacca a quella più piccola. Il tRNA d'inizio si attacca a sua volta alla parte più grossa del ribosoma, in una zona particolare, detta P (da "peptide"). Si forma il primo amminoacido. 2) ALLUNGAMENTO: A questo punto, il secondo codone dell'mRNA si colloca di fronte ad un'altra zona del ribosoma più grosso, detta A (amminoacile). Un altro tRNA si lega al secondo codone di mRNA (ad esso complementare), occupando la zona A. Si forma il secondo amminoacido, che si lega al primo. Il primo tRNA viene allora liberato. Il ribosoma sposta I'mRNA ed il secondo tRNA, a cui sono attaccati il primo e il secondo amminoacido, passa dalle posizione A alla P. Un terzo complesso amminoacido-tRNA si sposta allora nella posizione A, e così via: quindi l'operazione va poi ripetendosi. 3) TERMINAZIONE: Tutto si ferma arrivati alla tripletta di terminazione dell'mRNA, alla quale nessun tRNA si adatta, si inserirà però una proteina che viene detta fattore di rilascio. Quando si giunge al codone di terminazione, la traduzione cessa, la catena polipeptidica viene rimossa e le 2 sub unità ribosomiali si separano. Significato di polisoma o poliribosoma: è un gruppo di ribosomi che legge la stessa molecola di mRNA. I poliribosomi sintetizzano contemporaneamente molte copie di polipeptide a partire dalle istruzioni trasportate da un'unica molecola di mRNA.

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Grazie, mi aiuterà molto perché stiamo insegnando questo argomento ora! 😁

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struttura secondaria. La più comune struttura secondaria è quella a elica o a spirale, questa ha una forma che viene mantenuta grazie ai legami a idrogeno che spezzandosi e riformandosi facilmente permettono alla struttura di essere elastica. Ci sono però proteine che presentano una diversa struttura secondaria, ovvero quella a foglio ripiegato, queste sono lisce soffici, ma non elastiche e sono costituite da lunghe catene allineate in file parallele e unite tra loro a legami a idrogeno. Struttura terziaria: In altre proteine la struttura secondaria si ripiega su se stessa e dà origine a una complessa struttura terziaria. Questa si forma grazie alle interazioni tra i gruppi R di diversi amminoacidi. Alcune proteine a struttura terziaria sono dette proteine globulari, tra queste vi sono anche: -gli anticorpi, ovvero molecole di grande importanza che servono a combattere le particelle infettive. -i recettori, permettono l'ingresso nelle cellule solo di specifiche sostanze. -gli enzimi, regolano le reazioni chimiche che avvengono negli organismi. Struttura quaternaria: Vi sono infine proteine che sono formate da più di una catena polipeptidica, questo livello di organizzazione comporta l'interazione tra uno o più polipeptidi, questa è la struttura quaternaria. Un esempio di proteina che possiede questo tipo di struttura è l'emoglobina. Geni e proteine: (cap 14) Nel 1908 un medico inglese, Garrod presentò in delle conferenze delle nuove teorie riguardanti certe malattie umane che definiva 'errori congeniti del metabolismo'. Garrod ipotizzava che alcune malattie causate dall'incapacità di svolgere particolari processi chimici potessero essere ereditarie. Garrod pensava che queste malattie fossero dovute a carenze enzimatiche. In questa ipotesi era sottointeso che i geni influenzassero la produzione degli enzimi. Negli anni '40 i biologi cominciarono a capire che tutte le attività della cellula dipendono da enzimi specifici e che la loro specificità dipende dalla sequenza degli amminoacidi che li compongono. In quello stesso periodo il genetista George Beadle stava lavorando sui mutamenti per il colore degli occhi della drosophila (il moscerino della frutta). Grazie a questi studi egli ipotizzò che il diverso colore di occhi fosse dovuto alla variazione un unico enzima. Successivamente Beadle cominciò a lavorare con il biochimico Tatum sulla "neurospora”, la muffa rossa del pane, ed insieme dimostrarono che ad una certa mutazione genetica corrispondeva la perdita di funzionalità di un enzima e che un particolare gene è responsabile di un determinato enzima. Dunque ad un gene doveva corrispondere un enzima, o meglio ad un gene una proteina. Ma quale fosse precisamente questo legame e in che modo un gene che ha subìto una mutazione potesse alterare la funzione di un enzima o di una proteina questo non era ancora chiaro. Un gene-una proteina: L'espressione un gene-un enzima risultò una semplificazione, perché vi sono molte proteine che non sono enzimi. Alcune proteine sono ad esempio ormoni, altre sono proteine strutturali e altre ancora sono proteine di membrana. L'espressione iniziale venne modificata in un gene-una proteina, ma quando si vide che molte proteine sono formate da più di una catena polipeptidica, venne rimodificata, in un gene-una catena polipeptidica. Si potrebbe utilizzare l'espressione un gene-una funzione, ma anche questa non risulterebbe corretta. Al giorno d'oggi si può definire un gene come un segmento di DNA che si estende dopo un promontore e può essere trascritto da una RNA polimerasi. Relazione tra gene e struttura proteica: In seguito, Linus Pauling studiò in relazione agli studi di Beadle e Tatum l'anemia falciforme (una malattia che tutti sapevano ereditaria), pensando che essa potesse essere ricondotta ad una variazione della struttura dell'emoglobina. Egli prelevò perciò: 1) CAMPIONI DI EMOGLOBINA DA INDIVIDUI AFFETTI (OMOZIGOTI RECESSIVI); 2) CAMPIONI DI EMOGLOBINA DA INDIVIDUI ETEROZIGOTI; 3) CAMPIONI DI EMOGLOBINA DA INDIVIDUI OMOZIGOTI NORMALI. Dopodiché, si servì di una tecnica detta ELETTROFORESI per dimostrare che una persona affetta da anemia falciforme sintetizza un tipo di emoglobina differente rispetto a quella di una persona sana. Una persona omozigote produce invece entrambi i tipi di emoglobina, ma le molecole normali sono presenti in quantità sufficiente da evitare la malattia. In seguito si dimostrò che tra l'emoglobina normale e quella “falciforme" c'è una differenza di 2 amminoacidi su 600. Grazie a questi studi non ci furono più dubbi sul fatto che il DNA fosse il codice contenente le istruzioni della struttura e della funzione biologica e che queste istruzioni sono eseguite dalle proteine. Dal DNA alla proteina: ruolo dell'RNA II DNA è il codice contenente le istruzioni della struttura e della funzione biologica di ciascun organismo e queste istruzioni sono eseguite dalle proteine. In altre parole la successione delle basi azotate del DNA determina la sequenza amminoacidica di una proteina. Questo processo è possibile tramite l'RNA (acido ribonucleico). Vi sono 3 principali differenze tra l'RNA e il DNA: 1. Nei nucleotidi dell'RNA lo zucchero è il ribosio e non il deossiribosio 2. L'RNA contiene, al posto della timina, una piramidina molto simile ovvero l'uracile, che come la timina si appaia solo con l'adenina. 3. La maggior parte dell'RNA è composto da un singolo filamento Infatti l'RNA si trova nel citosol delle cellule, ed è qui che avviene la maggior parte della sintesi proteica. Inoltre quando una cellula batterica è infettata da un batteriofago che contiene DNA, da esso si comincia subito a produrre RNA prima che avvenga la sintesi proteica. Il processo di formazione delle proteine richiede in realtà 3 tipi di RNA. Il primo di questi è l'RNA MESSAGGERO (mRNA). RNA messaggero: il processo di trascrizione Detto molto semplicemente, le molecole di RNA messaggero non sono che una trascrizione di sequenze nucleotidiche codificate nel DNA. E' una sorta di “copia di lavoro” dell'informazione genetica, necessaria perché essa sia portata dal nucleo della cellula (dove c'è il DNA) al citosol, dove avviene la sintesi delle proteine. Come ogni filamento di DNA ogni molecola di RNA ha un'estremità 5' e una 3'. I nucleotidi sono presenti nella cellula come trifosfati, si aggiungono uno alla volta alla catena di RNA. Il processo di sintesi dell'RNA è conosciuto come trascrizione e trascrive il messaggio contenuto nel DNA in una molecola di RNA complementare. La trascrizione è caratterizzata dall' enzima RNA polimerasi. Nel punto di attacco di questo enzima il DNA si apre e i due filamenti continuano a separarsi a mano a mano che la RNA polimerasi si sposta lungo la molecola. I nucleotidi sono assemblati nel RNA in direzione da 5 a 3, via via che l'enzima legge il filamento stampo del DNA in direzione da 3 a 5. È importante dire che il DNA è la coppia matrice dell'informazione genetica e rimane all'interno del nucleo per essere utilizzato più e più volte. L'RNA messaggero è invece una molecola che ha il compito di trasportare nel citoplasma le informazioni codificate nel DNA, Per svolgere questo incarico deve essere assemblato senza errori e attraversare la membrana nucleare per dirigere la sintesi della sequenza di amminoacidi del polipeptide corrispondente. Terminato il suo compito l'RNA si scompone. Il codice genetico: I nucleotidi del DNA e dell'RNA sono di quattro tipi, mentre le proteine contengono 20 tipi di amminoacidi differenti. I nucleotidi costituiscono un codice genetico per gli aminoacidi, Un codice è un sistema di segnali o di simboli ai quali viene attribuito un significato preciso allo scopo di trasmettere un messaggio, il messaggio contenuto nel DNA deve essere decodificato per sintetizzare una determinata proteina. Se infatti un nucleotide codificasse un amminoacido, sarebbero possibili solo 4 amminoacidi. Allo stesso modo, se 2 nucleotidi codificassero un amminoacido, ce ne sarebbero invece solo 16. La verità è dunque che un amminoacido viene codificato da 3 nucleotidi (1 tripletta) in sequenza, detta CODONE. Molti amminoacidi corrispondono a più di un codone, e ci sono 64 combinazioni possibili. Decifrazione del codice: Delle 64 combinazioni possibili 61 determinano amminoacidi e 3 sono segnali di arresto. Essendoci 61 combinazioni codificanti per solo 20 amminoacidi è chiaro che questi devono avere più di un codone, i codoni ai quali corrisponde però lo stesso amminoacido differiscono spesso solo per il terzo nucleotide e il codice viene per questo detto degenerato. Questa scoperta venne fatta grazie a degli esperimenti, in laboratorio, dove vennero usati RNA artificiali, in cui 2 o più nucleotidi erano ripetuti più e più volte in una sequenza nota. E alla fine di questi esperimenti vennero appunto decifrati i codoni dell'mRNA corrispondenti a tutti gli amminoacidi. Universalità del codice genetico: Il codice genetico è identico in praticamente tutti gli organismi, si è evoluto in tempi remoti e da quel momento è rimasto inalterato e rappresenta l'unità di base di tutti gli esseri viventi. La sintesi proteica: L'informazione codificata nel DNA e trascritta nell'RNA viene successivamente tradotta nella specifica sequenza di amminoacidi di una catena polipeptidica. I principi base di questa traduzione sono uguali sia per le cellule eucariote sia per quelle procariote. Ma negli eucarioti i meccanismi con cui avviene la sintesi proteica sono più complessi, una caratteristica principale degli eucarioti è appunto che la trascrizione avviene nel nucleo della cellula, mentre le proteine sono sintetizzate nel citoplasma. Le istruzioni per la sintesi proteica sono codificate nelle sequenze di nucleotidi del DNA di una cellula e sono scritte in una molecola di mRNA seguendo lo stesso principio di accoppiamento delle basi che regola la duplicazione del DNA. Le molecole di mRNA a filamento singolo prodotte hanno una lunghezza che può variare dai 500 ai 10000 nucleotidi. Particolari sequenze nucleotidiche del DNA dette promontori sono i siti del legame per l'RNA-polimerasi e costituiscono il segnale di partenza per la sintesi dell'RNA, mentre altre sequenze chiamate sequenze di terminazione, sono il segnale di arresto della sintesi dell'RNA. La sintesi delle proteine richiede oltre all'mRNA altri due tipi di RNA: l'RNA ribosomiale (rRNA) e l'RNA di trasporto (tRNA). RNA ribosomiale e RNA di trasporto: Una volta che tutto è stato trascritto sull'mRNA, ne servono altri due: I'RNA RIBOSOMIALE e di TRASPORTO, che differiscono dall'mRNA sia per struttura che per funzione. L'RNA ribosomiale (rRNA) è contenuto nei ribosomi, che sono i siti della sintesi proteica. Il ribosoma è formato da due sub-unità: una più grande a cui si lega l'RNA di trasporto (in due punti specifici detti P ed A), ed una più piccola a cui si lega l'RNA messaggero. L'RNA di trasporto è come un dizionario bilingue, attraverso il quale dai nucleotidi si passa agli amminoacidi e quindi alle proteine. Esiste una molecola di tRNA per ciascun amminoacido. Ognuna ha una forma a trifoglio. Ad una delle estremità si trova il sito d'attacco per il suo amminoacido specifico. Un altro sito d'attacco si trova sul "petalo centrale del trifoglio" che è costituito da 3 nucleotidi, questo è detto ANTICODONE, complementare ad uno specifico codone di mRNA. Sul tRNA vi è una terza regione che deve fungere da riconoscimento per l'enzima AMMINOACIDIL-tRNA- SINTETASI. Di questi enzimi ce ne sono molti nella cellula, con un sito di legame per un amminoacido e per la specifica molecola di tRNA. La traduzione: La sintesi proteica è detta traduzione, ed è il meccanismo di traduzione da nucleotidi ad amminoacidi. La traduzione avviene in 3 fasi: -Inizio -allungamento -terminazione. 1) INIZIO: L'mRNA si attacca con una delle sue estremità alla zona più piccola del ribosoma, ponendo in evidenza il primo codone del filamento. A questo codone si lega la prima molecola di t-RNA, in corrispondenza del suo anticodone. A questo punto la sub-unità più piccole del ribosoma, il t-RNA d'inizio e I'mRNA vengono detti COMPLESSO DI INIZIO. Avvenuto questo, la sub-unità più grossa del ribosoma si attacca a quella più piccola. Il tRNA d'inizio si attacca a sua volta alla parte più grossa del ribosoma, in una zona particolare, detta P (da "peptide"). Si forma il primo amminoacido. 2) ALLUNGAMENTO: A questo punto, il secondo codone dell'mRNA si colloca di fronte ad un'altra zona del ribosoma più grosso, detta A (amminoacile). Un altro tRNA si lega al secondo codone di mRNA (ad esso complementare), occupando la zona A. Si forma il secondo amminoacido, che si lega al primo. Il primo tRNA viene allora liberato. Il ribosoma sposta I'mRNA ed il secondo tRNA, a cui sono attaccati il primo e il secondo amminoacido, passa dalle posizione A alla P. Un terzo complesso amminoacido-tRNA si sposta allora nella posizione A, e così via: quindi l'operazione va poi ripetendosi. 3) TERMINAZIONE: Tutto si ferma arrivati alla tripletta di terminazione dell'mRNA, alla quale nessun tRNA si adatta, si inserirà però una proteina che viene detta fattore di rilascio. Quando si giunge al codone di terminazione, la traduzione cessa, la catena polipeptidica viene rimossa e le 2 sub unità ribosomiali si separano. Significato di polisoma o poliribosoma: è un gruppo di ribosomi che legge la stessa molecola di mRNA. I poliribosomi sintetizzano contemporaneamente molte copie di polipeptide a partire dalle istruzioni trasportate da un'unica molecola di mRNA.