Dal DNA alle Proteine: Traduzione del Messaggio Genetico

Presentazione sul tema: "Dal DNA alle Proteine: Traduzione del Messaggio Genetico"— Transcript della presentazione:

1 Dal DNA alle Proteine: Traduzione del Messaggio Genetico

2 La traduzione Dal linguaggio dei nucleotidi (DNA e RNA) a quello degli amminoacidi (PROTEINE) La considerazione iniziale è che ci sono 4 basi azotate e 20 amminoacidi Se ogni coppia di basi codificasse per 1 amminoacido avremmo 16 amminoacidi (42) Se 3 basi codificassero per 1 amminoacido avremmo 64 amminoacidi (43) Se ogni base codificasse per 1 amminoacido avremmo 4 amminoacidi (41)

3 Il CODICE GENETICO e’: letto a triplette. Ciascuna tripletta di nucleotidi, chiamata codone, codifica per un amminoacido. Il codone rappresenta l’unita’ di base del codice genetico. pressoché universale escluse poche eccezioni i codoni per gli amminoacidi sono identici in tutte le specie esaminate. degenerato perché più di un CODONE può codificare per lo stesso amminoacido; soltanto la metionina ed il triptofano hanno un solo codone. Degenerato non significa impreciso.

4 La decifrazione del Codice
Esperimenti in vitro di Nirenberg 1961 Estratto cellulare batterico + UUU Phe AAA Lys CCC Pro GGG Gly mRNA sintetico Polipetide Seguirono poi esperimenti più complessi

5 IL SIGNIFICATO DELLA DEGENERAZIONE
La degenerazione è, in realtà, anche un sistema di difesa dalle mutazioni puntiformi spontanee che se colpiscono la terza base possono non alterare la sequenza aminoacidica e quindi la conformazione tridimensionale e l'efficienza della proteina. GUU GUC GUA GUG VALINA CCU CCC CCA CCG PROLINA

6 Una mutazione in terza base generalmente non ha conseguenze
Il codice è universale? In alcuni organismi o nei mitocondri alcuni codoni hanno significati diversi Il codice è degenerato Per quasi tutti gli amminoacidi esiste più di una tripletta che lo codifichi Questa ridondanza del codice riduce la probabilità che una mutazione nella sequenza nucleotidica porti a gravi cambiamenti nella proteina Una mutazione in terza base generalmente non ha conseguenze

7 LA SINTESI PROTEICA Accettore Peptidilico I N Z O Arriva l’mRNA sulla
Subunità minore del ribosoma

8 In realtà, nei batteri, la sintesi proteica inizia con N-formilmetionina e non con la metionina. Un enzima specifico formila la metionina dopo che essa è stata legata al t-RNA.

9 Inserimento amminoacido corrispondente
Posizionamento della subunità maggiore di RNA Avanzamento dell’mRNA Lettura della seconda tripletta

10 Evidenzia la posizione dei 2 amminoacidi
Posizionamento dei 2 tRNA nei rispettivi siti del Ribosoma

11 I due amminoacidi restano legati Posizionamento degli amminoacidi
Richiamo per il tRNA corrispondente I due amminoacidi restano legati Posizionamento degli amminoacidi Il tRNA lascia il sito P e non ha più l’amminoacido Appaiamento delle basi ed inserimento del tRNA Lettura di una nuova tripletta

12 DISTACCO DELLA PROTEINA
Non viene richiamato nessun tRNA nel Sito A I siti A e P sono vuoti Distacco del tRNA senza amminoacido Le triplette di Stop sono 3: UGA; UAA e UAG

13 DISTACCO DELLE 2 SUBUNITÀ DEL RIBOSOMA

14 Le amminoacil t-RNA sintetasi
Le amminoacil t-RNA sintetasi pur catalizzando tutte la stessa reazione generale differiscono notevolmente nella composizione in subunità e nel peso molecolare. Le cellule devono avere per lo meno una amminoacil t-RNA sintetasi per ciascuno dei 20 amminoacidi. Nei procarioti esiste una sola AAS per ciascun amminoacido.

15 Specificità per un tRNA: esempio della GlnRS (classe I)
Monomero I siti di contatto della sintetasi sul tRNA si trovano sulla faccia più interna (concava) della L (stelo accettore, stelo D). Ma non esistono regolarità su come i vari tRNA riconoscono le loro rispettive sintetasi-> lo stelo dell’anticodone non partecipa sempre al processo di riconoscimento

16 Interazione codone-anticodone
Durante la sintesi proteica il tRNA appropriato viene selezionato solo mediante interazione codone-anticodone -> il gruppo amminoacidico non partecipa a questo processo Presenza di Ala in peptidi nei punti in cui è specificata una Cys