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1 Prof. Paolo Abis. Prof. paolo abis2 Il dogma centrale della Biologia Porta alla formazione di nuove molecole di DNA e al trasferimento di materiale.

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1 1 Prof. Paolo Abis

2 Prof. paolo abis2 Il dogma centrale della Biologia Porta alla formazione di nuove molecole di DNA e al trasferimento di materiale genetico. Linformazione contenuta nel DNA passa alle molecole di RNA. Duplicazione Processo finale in cui dallRNA si arriva alla sintesi delle proteine. Trascrizione Traduzione

3 Prof. paolo abis3 La Sintesi proteica Il gene-codice per la proteina è trascritto nel pre-mRNA. Il Pre-mRNA è elaborato fino a mRNA maturo. LmRNA esce dal nucleo. LmRNA è tradotto nei ribosomi e produce la catena polipeptidica.

4 Prof. paolo abis4 Dalla trascrizione alla traduzione

5 Prof. paolo abis5 La Trascrizione del DNA (transcription) Processo nel quale lRNA (acido ribonucleico) è sintetizzato a partire dal DNA stampo. LRNA è quindi un altro acido nucleico, il cui scheletro contiene zucchero ribosio coniugato con le basi Adenina, Guanina, Citosina e Uracile (U, al posto di T) La sintesi dellRNA avviene in direzione 5 3 ad opera di enzimi detti RNA polimerasi, che generano una copia ad RNA del DNA stampo. Ribosio

6 Prof. paolo abis6 Lazione delle RNA polimerasi non inizia in maniera casuale, ma è guidatadalla presenza sul DNA di particolari box di sequenza, i quali vengono riconosciuti da specifici fattori di trascrizione. Allo stesso modo la trascrizione termina in prossimità di particolari segnali di stop.

7 Prof. paolo abis7 Procarioti Eucarioti MATURAZIONE DELLRNA La trascrizione in eucarioti è seguita dalla maturazione del trascritto primario pre-mRNA mRNA

8 Prof. paolo abis8 MATURAZIONE DELLRNA

9 Prof. paolo abis9 RNA messaggero o mRNA RNA transfer o tRNA RNA ribosomali o rRNA ognuna delle quali viene coinvolta, con ruoli diversi, nella sintesi proteica. La Traduzione del DNA ( translation ) Le molecole implicate sono: LRNA messaggero trasporta linformazione genetica del DNA sotto forma di un codice a tre basi, i codoni, ciascuno dei quali specifica un particolare aminoacido.

10 Prof. paolo abis10 Tutti i tRNA hanno una struttura tridimensionale simile che include un braccio accettore utile al legame dello specifico aminoacido ed un loop con la sequenza dellanticodone alla sua estremità. RNA transfer o tRNA Loop anticodone braccio accettore

11 Prof. paolo abis11 RNA transfer o tRNA Gli RNA transfer (tRNA) sono fondamentali per decifrare i codoni dellmRNA. Ciascun aminoacido possiede il suo specifico tRNA su cui viene caricato e poi trasportato allestremità crescente della catena polipeptidica

12 Prof. paolo abis12 RNA ribosomali o rRNA I ribosomi sono granuli scuri presenti nel citosol, sulla membrana nucleare e sul reticolo endoplasmatico rugoso (RER). Sono composti da RNA ribosomiale (r-RNA) e materiale proteico, si può suddividere in due parti: una subunità grande di 50 S avente almeno 34 proteine (L1-L34) e due molecole di RNA (23 S e 5 S), una subunità piccola di 30 S contenente almeno 21 proteine (S1-S21) ed un RNA di 16 S.

13 Prof. paolo abis13 RNA ribosomali La subunità superiore è composta da tre siti, in ordine E, P ed A Il sito A è il sito che attende larrivo di nuove triplette da codificare; Il sito P tiene salda la sequenza amminica, rilasciandola solamente quando il sito A ha tradotto unulteriore amminoacido;

14 Prof. paolo abis14 INIZIO Traduzione (translation) : le fasi ALLUNGAMENTOTERMINAZIONE

15 Prof. paolo abis15 Il complesso di iniziazione per la traduzione è formato da: Le due sub-unità ribosomali tRNA iniziatore (met-tRNA) Codone start nell mRNA. Inizio Tutte le catene proteiche iniziano con l'amminoacido metionina perchè il loro codone di inizio è sempre AUG, che codifica appunto Met.

16 Prof. paolo abis16 Un nuovo amminoacil-tRNA si lega al sito A del ribosoma grazie alla partecipazione di alcuni fattori di allungamento detti EF (Elongation Factors). A questo punto si forma un legame peptidico tra la Met e il nuovo amminoacido e il RIBOSOMA PUO' SCORRERE DI UNA POSIZIONE, liberando così il sito A. In A si legherà un altro aa- tRNA e così via. Ogni nuovo aminoacido viene aggiunto se si verifica il corretto appaiamento tra la tripletta del tRNA, lanticodone, e la tripletta sul mRNA, il codone. ALLUNGAMENTO

17 Prof. paolo abis17 Terminazione Quando il ribosoma raggiunge uno specifico codone, (codone stop), la sintesi ha termine. i fattori di rilascio, proteine che simulano l'azione del tRNA, si legano al sito A e liberano la proteina nel citoplasma. Il tRNA è rilasciato dal ribosoma Il ribosoma si dissocia nelle due subunità. La sintesi del polipeptide continua fino a che si incontra il codone stop.

18 Prof. paolo abis18 Polisomi La sintesi delle proteine può avvenire molto rapidamente. Questo avviene perché più ribosomi possono legarsi ad un filamento di mRNA consentendo quindi la costruzione simultanea di più proteine. Un filamento di mRNA con più ribosomi è chiamata polisoma.

19 Prof. paolo abis19 Ribosomi in coda per la lettura e traduzione Proteine in vari stadi di crescita La molecola di mRNA viene letta contemporaneamente da più ribosomi in fila. La traduzione termina quando il numero di molecole proteiche prodotte risulta sufficiente Proteina prodotta

20 Prof. paolo abis20 Riconoscimento codone-anticodone Formazione del legame polipeptidico Distacco del tRNA Catena polipeptidica in crescita


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