Trascrizione e traduzione del DNA

Materie:Appunti
Categoria:Biologia

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Testo

Trascrizione e traduzione del DNA
In modo schematico, le varie tappe della sintesi proteica possono essere così riassunte: gli amminoacidi da utilizzare per la formazione della catena polipeptidica vengono innanzi tutto attivati dall'ATP e da un enzima (specifico per ogni amminoacido) contenuto nel citoplasma cellulare: l'amminoacido attivato viene quindi trasferito sul RNA transfer (tRNA). Esisterebbe una forma specifica di tRNA per ogni amminoacido; questo viene trasferito in corrispondenza dei ribosomi su una catena peptidica in formazione, rispettando la sequenza determinata dal codice iscritto nella memoria del DNA nucleare. In questi ultimi anni è stato in parte chiarito il meccanismo con cui l'informazione genetica viene trasferita dal DNA alle sedi dove si svolge la sintesi delle proteine, tramite il RNA messaggero. Tale meccanismo richiede la sintesi nucleare del RNA messaggero, nel quale viene riprodotta l'informazione genetica. A tale scopo interviene uno speciale enzima, detto RNA polimerasi-DNA-dipendente, che, utilizzando il DNA come modello, sintetizza mRNA in presenza di ATP. La formazione nucleare di mRNA presenta analogie con il meccanismo di duplicazione del DNA: si forma infatti una singola catena di RNA nel quale la sequenza delle basi azotate è complementare a quella di una delle due eliche del DNA che è servito da modello. In questo modo l'informazione contenuta nella sequenza delle basi del DNA viene trascritta nella sequenza, a essa complementare, delle basi del mRNA sintetizzato: questo processo è quello di trascrizione.

Un singolo nucleotide del DNA non può essere responsabile della posizione nella catena polipeptidica di un singolo corrispondente amminoacido, dato che gli amminoacidi di norma utilizzati per le sintesi delle proteine sono circa una ventina mentre le basi azotate costitutive degli acidi nucleici sono soltanto quattro. Il codice deve perciò essere costituito da una sequenza di più nucleotidi. Alla luce del fatto che l'associazione a tre a tre delle basi azotate dà luogo a 64 diverse combinazioni, si è avanzata l'ipotesi che il codice fosse formato da triplette di basi nucleotidiche. Attraverso lunghe e laboriose indagini si è oggi ottenuta la completa decifrazione del codice genetico e la dimostrazione che il funzionamento di questo codice è universale, realizzandosi con le stesse modalità in tutti gli organismi viventi conosciuti. Alcuni amminoacidi possono essere codificati da più di una tripletta (fenomeno della degenerazione del codice), mentre alcune triplette non hanno significato ai fini della sintesi proteica (triplette "non senso"), ma significano "fine della catena polipeptidica".
In molti casi il significato delle triplette dipende da due sole basi, mentre la terza ha scarsa o nulla significatività. Ancora incerto è il modo con cui il mRNA sintetizzato nel nucleo può raggiungere i ribosomi senza essere distrutto dalle ribonucleasi, cioè un gruppo di enzimi che presiedono all'idrolisi degli acidi ribonucleici o RNA che abbondano nel citoplasma. Si ritiene che durante il trasferimento al citoplasma il mRNA sia rivestito di particolari proteine che, oltre a proteggere come in un involucro la molecola dell'acido nucleico, potrebbero anche regolare la combinazione del mRNA ai ribosomi.
Il secondo processo fondamentale della sintesi proteica è la traduzione.

La traduzione è la formazione di proteine sullo stampo di mRNA. Con questo processo le triplette di nucleotidi sul mRNA vengono decifrate come i corrispondenti amminoacidi individuali. Il mRNA arrivato nel citoplasma si dispone su corpuscoli detti ribosomi, che si trovano nel reticolo endoplasmico rugoso. A esso si associano molecole di transfer RNA (tRNA), che portano legate in modo specifico un solo amminoacido ciascuno. Come amminoacil-tRNA, questo si sistema sul ribosoma in corrispondenza della tripletta (codone) che rappresenta il suo specifico amminoacido. É in grado di riconoscerla grazie a una sequenza nucleotidica, detta anticodone, complementare al codone dell'amminoacido che trasporta.
Man mano che il mRNA scorre sul ribosoma, i vari tRNA si mettono in posizione e si attaccano tra loro con legami peptidici, formando alla fine la proteina codificata dal quel particolare mRNA Negli organismi viventi ogni cellula che deriva dal primitivo uovo fecondato eredita, evidentemente, l'intero corredo genetico che codifica la sintesi di tutte le p. di ciascuna cellula dell'organismo adulto. Eppure i tessuti degli organismi superiori sono formati da cellule diverse sotto il profilo morfologico e funzionale; alcuni di essi contengono enzimi e proteine specializzate che mancano in altri. Esiste dunque in ogni cellula la possibilità di un'inibizione articolata della sintesi proteica(repressione), che si realizzerebbe attraverso il blocco della sintesi di particolari tipi di RNA messaggero.

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