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Il flusso dellinformazione e il dogma centrale (Crick, 1958) Garrett & Grisham Traduzione Trascrizione.

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Presentazione sul tema: "Il flusso dellinformazione e il dogma centrale (Crick, 1958) Garrett & Grisham Traduzione Trascrizione."— Transcript della presentazione:

1 Il flusso dellinformazione e il dogma centrale (Crick, 1958) Garrett & Grisham Traduzione Trascrizione

2 La natura del codice genetico e la sintesi proteica Occorre tradurre il linguaggio a quattro lettere (basi) dellRNA m in uno a 20 lettere (amminoacidi) delle proteine È richiesto un codice a triplette: 4 3 = 64, mentre 4 2 = 16 non basterebbe per codificare 20 amminoacidi. Un gruppo di tre basi codifica per un amminoacido. Il codice non è sovrapposto La sequenza è letta da un punto di partenza fisso, senza punteggiatura (interruzioni) Il codice è degenerato (tranne Trp e Met, ogni amminoacido può essere codificato da più triplette)

3 Il codice genetico non è sovrapposto Codice non sovrapposto Codice sovrapposto

4 Una sequenza teoricamente può essere letta in più modi con diversi moduli o frames di lettura Questo accade per alcuni virus e batteri

5 Frame o griglia di lettura, delezioni ed inserzioni Gene corretto: – THE BIG RED FOX ATE THE EGG Delezione: – THE IGR EDF OXA TET HEE GG.. Inserzione: – THE IGR EDX FOX ATE THE EGG Una inserzione e una delezione ripristinano il corretto frame di lettura Voet

6 Il codice genetico

7 Tutti i codoni (triplette) hanno un significato (61 codificano, tre sono codoni di terminazione) Il codice non è ambiguo Codoni che rappresentano lo stesso amminoacido (sinonimi) o amminoacidi simili hanno spesso sequenza simile Spesso la terza base è irrilevante Il codice genetico standard è largamente diffuso, ma non universale In alcune circostanze, un codone di terminazione UGA codifica per la selenocisteina

8 La degenerazione protegge in parte dalle mutazioni da: Champe

9 Mutazione silente TACACCGAGGGACTAATT…… AUGUGGCUCCCUGAUUAA… Nel DNA A al posto di C Trascrizione mRNA Per la degenerazione del codice genetico non si ha cambiamento della tripletta, viene sintetizzata la stessa proteina Met Trp Leu Pro Asp STOP peptide

10 Mutazione di senso TACACCGAGGGCCAAATT…… AUGUGGCUCCCGGUUUAA… Nel DNA A al posto di T Trascrizione mRNA si ha cambiamento della tripletta, viene viene modificato il messaggio genetico Met Trp Leu Pro Val STOP peptide

11 Mutazione senso a livello dellemoglobina

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13 Gli RNA transfer (RNAt) servono da adattatori tra RNAm e amminoacidi Tripletta che codifica per un amminoacido Adattatore RNA t

14 Struttura dei tRNA codon e anticodon sono antiparalleli

15 Interazione tra RNA t e RNA m

16 Lattivazione degli amminoacidi richiede ATP Lamminoacil-AMP è una anidride mista

17 Formazione dellamminoacil-RNAt La fenilalanina è selezionata tramite il suo codone

18 I ribosomi Legano RNAm in modo che i codoni interagiscano correttamente con gli anticodoni dellRNA t Contengono siti per il peptide nascente (sito P) e per amminoacil- RNA t entrante (sito A) Favoriscono linterazione con fattori proteici non ribosomiali Catalizzano la formazione del legame peptidico (ribozima) Scorrono in modo da tradurre i codoni in sequenza (traslocazione)

19 Una cellula procariotica ribosomi In Escherichia coli circa ribosomi/cellula I ribosomi ocntngono l80 % dellRNA totale

20 Allungamento

21 Terminazione La terminazione è segnalata da tre triplette senza senso (che non corrispondono ad un RNAt; UAA, UAG, UGA) Quando al sito A cè una tripletta senza senso, fattori di rilascio (RF) favoriscono la idrolisi del legame tra peptide e ultimo RNAt e la dissociazione delle subunità ribosomiali a spese di GTP RF si lega Il legame peptidil-RNAt si idrolizza I componenti si dissociano

22 Polisomi Gruppi di ribosomi che leggono lo stesso RNAm e rendono possibile la rapida traduzione di un messaggio Direzione della traduzione

23 Modificazioni post-traduzionali delle proteine

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25 Nei batteri cè uno stretto accoppiamento fra trascrizione e traduzione Direzione della traduzione Direzione della trascrizione

26 Negli eucarioti traduzione e trascrizione avvengono nel nucleo e nel citoplasma

27 Problema degli eucarioti: Le regioni codificanti dei geni degli eucarioti sono interrotte da sequenze che devono essere eliminate

28 Negli eucarioti un problema in più: lo splicing

29

30 Gli INTRONI possono essere visualizzati ibridando mRNA con DNA genomico

31 Decifrare il Codice! 1953: DNA structure (Watson and Crick) 1953: DNA structure (Watson and Crick) 1961: the genetic code (Matthaei and Nirenberg) 1961: the genetic code (Matthaei and Nirenberg)

32 …nel frattempo…. George Gamow – a Russian physicist, is excited by the double helix George Gamow – a Russian physicist, is excited by the double helix The RNA tie club The RNA tie club

33 F. Crick fu il primo a venire a sapere che il codice si legge a triplette

34 14.3Studies by Nirenberg, Matthaei, and Others Led to Deciphering of the Code Synthesizing Polypeptides in a Cell-Free System Marshall Nirenberg (1927-) pioneered the use of cell-free translation systems Nirenberg was a gator (48 B.S., 52 M.S.) who later received a Ph.D. from Michigan and moved to the NIH

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36 Triplet Binding Assay

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39 Results of Synthetic Copolymer Experiments

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41 But … there isnt only 1 code, but 16!


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