Biologia - Lezione 13

Introduzione

• Argomento: RNA, trascrizione e traduzione.

Trascrizione

• Definizione: Processo in cui il DNA viene aperto e trascritto in RNA, che è complementare al DNA originale (timina nel DNA è sostituita da uracile nell'RNA).
• Enzima: RNA polimerasi, sintetizza RNA in direzione 5'-3'.

Prokaryoti

• Fasi della trascrizione:

  1. Inizio
  2. Allungamento
  3. Rilascio

• Fase di Inizio:

  • Promotore: regione prima del gene (a -35 e -10), necessario per il legame di RNA polimerasi e fattore sigma.
  • Promotori forti vs deboli: i forti hanno una sequenza simile alla tripletta del gene e inducono trascrizione veloce.

• Fase di Allungamento:

  • RNA polimerasi crea una bolla di trascrizione e aggiunge ribonucleotidi al filamento di RNA.
  • Velocità di lettura: 50 nucleotidi al secondo.

• Fase di Termine e Rilascio:

  • Meccanismi:
    • Rho-indipendente: formazione di una forcella GC.
    • Rho-dipendente: interviene la proteina Rho per staccare l'RNA polimerasi dal DNA.

Eucarioti

• Differenze rispetto ai prokaryoti:

  • Tre RNA polimerasi vs una nei prokaryoti.
  • Molti cofattori e promotori.
  • Presenza di elementi di controllo (attivatori, repressori).

• RNA polimerasi e fattori di trascrizione:

  • Polimerasi 1: sintetizza RNA ribosomiali.
  • Polimerasi 2: RNA messaggero e piccoli RNA.
  • Polimerasi 3: tRNA e RNA 5S.

• Fattori di Trascrizione:

  • TATA box legata da TF2B; complessi di preinizio.
  • Enhancer e silencer influenzano la trascrizione.

Traduzione

• Definizione: Processo di sintesi delle proteine a partire da RNA messaggero, transfer e ribosomiale.

Fasi della Traduzione

1. Attivazione degli amminoacidi:

   • Amminoacil-tRNA sintetasi lega amminoacido e GTP.
   • Formazione di amminoacil GMP.

2. Inizio:

   • Complesso di preinizio si forma, il ribosoma identifica l'RNA messaggero.
   • Subunità maggiore e minore del ribosoma si uniscono.

3. Allungamento:

   • Amminoacidi portati da tRNA si legano al sito A; formazione di catena peptidica.
   • Intervento di fattori di allungamento (EF1, EF2).

4. Termine e Rilascio:

   • Riconoscimento della tripletta non senso; liberazione del peptide.
   • Rimozione della metionina iniziale.

Modifiche Post-Traduzionali

• Aggiunta di glucidi (glicosilazione), lipidi, formazione di ponti di solfuro, fosforilazione, taglio proteolitico.
• Importanza della struttura terziaria per la funzione delle proteine.

Paradosso di Levinthal

• Ripiegamento delle proteine non casuale, ma secondo leggi precise grazie alla struttura primaria.

Indirizzamento delle Proteine

• Via escretoria: RER, Golgi, indirizzamento verso esterno o lisosomi.
• Via citoplasmatica: traduzione da ribosomi liberi nel citoplasma.

Distruzione delle Proteine

• Processi di distruzione per evitare accumuli anomali e riciclare amminoacidi.
• Via lisosomale vs via ubiquitino-dipendente.

Codice Genetico

• Legge a triplette, non sovrapposto, non ha punteggiatura, degenerato e quasi universale.
• Segnali di inizio (AUG) e fine (UAG, UAA, UGA).
• Basi insolite (es. inosina) e fenomeno del vacillamento dell'anticodon.