Sintesi delle Proteine e DNA

Introduzione al DNA e ai Geni

• Il DNA contiene informazioni fondamentali per la produzione delle proteine e per l'intero organismo.
• Un gene è un tratto di DNA che codifica per una proteina.
• Ogni cromosoma è costituito da una sequenza di geni.

Problemi nella Sintesi delle Proteine

1. Posizione del DNA:
   • Il DNA rimane nel nucleo, mentre la sintesi delle proteine avviene nel citoplasma.
2. Codifica da Nucleotidi a Amminoacidi:
   • Solo 4 nucleotidi nel DNA (A, T, C, G) rispetto a 20 amminoacidi.
   • Necessità di una traduzione del codice per passare dai nucleotidi agli amminoacidi.

Dogma Centrale della Biologia Molecolare

• Flusso dell'informazione dal DNA alla proteina:
  • DNA → RNA → Proteina
• L'intermedio fondamentale è l'RNA (acido ribonucleico).

Confronto tra RNA e DNA

• Zuccheri:
  • RNA: Ribosio
  • DNA: Desossiribosio
• Struttura:
  • RNA: Catena singola
  • DNA: Doppia elica
• Basi Azotate:
  • Comuni: Citosina (C), Guanina (G), Adenina (A)
  • DNA: Timina (T) → RNA: Uracile (U)

Fasi della Sintesi delle Proteine

Trascrizione

• Srotolamento di un gene (tratto di DNA):
  • Un filamento di DNA funge da stampo.
  • Viene prodotto un filamento di RNA messaggero (mRNA).
• L'RNA messaggero trasporta il messaggio dal nucleo al citoplasma.

Traduzione

• Trasformazione dell'mRNA in sequenza di amminoacidi:
  • Necessità di triplette di nucleotidi per codificare gli amminoacidi.
  • Ogni tripletta corrisponde a un amminoacido.
• Il codice genetico è ridondante:
  • 64 triplette totali, 3 segnali di stop, 1 segnale di inizio.

Codice Genetico

• Conservato in natura tra tutti gli organismi.
• Presenta ridondanza per proteggere contro mutazioni.

Macchinario della Traduzione

• Ribosomi:
  • Formati da RNA ribosomiale (rRNA) e proteine.
  • Scorrono lungo l'mRNA e traducono le triplette.
• RNA Transfer (tRNA):
  • Trasporta gli amminoacidi e ha una base complementare per l'mRNA.
  • Ogni tRNA corrisponde a un aminoacido specifico.

Processo di Traduzione

• Il ribosoma scorre lungo l'mRNA e lega gli amminoacidi:
  • Gli amminoacidi vengono legati tramite enzimi.
  • Quando si incontra un segnale di stop, la sintesi della proteina termina.
• La proteina risultante è liberata e pronta a svolgere la propria funzione.