L’INFORMAZIONE GENETICA Dai nucleotidi agli amminoacidi Codice genetico COMPLESSO DI REGOLE PER INTERPRETARE L’INFORMAZIONE GENETICA Dai nucleotidi agli amminoacidi
Dalla sequenza nucleotidica (4 basi) alla catena polipeptidica (20/22 AA) Considerando gruppi di tre basi 43=64 triplette diverse Rapporto di codificazione 3:1
Gruppo di 3 basi consecutive necessario per individuare un AA TRIPLETTA o CODONE
64 combinazioni per 20 AA: codoni sinonimi I codoni sinonimi molto spesso differiscono per la terza base UAA, UGA, UAG: codoni non senso, sono segnali di termine
Codice genetico: universale, identico in tutti i tipi di organismi finora studiati (solo poche eccezioni)
Il messaggio genetico viene letto per codoni consecutivi Segnale d’inizio: AUG (amminoacido metionina)
tRNA Presentano una struttura secondaria a trifoglio planare stabilizzata da legami H tra basi complementari
tRNA Ha una regione che lega l’AA Riconosciuto dai ribosomi Ha un anticodone: sequenza di 3 basi complementari al codone
61 codoni, 20/22 AA, 40 tRNA OSCILLAZIONE: la terza base dell’anticodone quella del codone corrispondente si associano secondo regole meno rigide. Importante le prime due basi. GCA, GCC e GCU sono riconosciuti dallo stesso tRNA
Ribosomi 15 nm procarioti 30 nm eucarioti Siti della sintesi proteica Composti da subunità maggiore e minore 15 nm procarioti 30 nm eucarioti
Ribosomi Costituiti da proteine e rRNA L’RNA ribosomiale è sintetizzato nel nucleolo Ribosomi
Eucarioti: subunità maggiore 60S e minore 40S, ribosoma 80S Procarioti: subunità maggiore 50S e minore 30S, ribosoma 70S
Subunità maggiore: legame peptidico Proteine ribosomiali: probabile ruolo strutturale Ribosoma: siti di legame E, A e P per le molecole di tRNA
SINTESI PROTEICA o TRADUZIONE
Legame AA-tRNA: aminoacil tRNA sintetasi Enzimi che controllano la corrispondenza tra AA e tRNA. Usano ATP per legare l’AA al tRNA
Segnali di inizio riconosciuti da ribosomi: 1- procarioti: sequenza di Shine Dalgarno 2- eucarioti: CAP: 7-metil guanosina Fattori di traduzione: proteine diverse tra procarioti ed eucarioti La traduzione ha bisogno di GTP
Inizio Il tRNA-MET lega il codone AUG Si lega subunità minore del ribosoma La subunità maggiore si unisce al complesso
IF1: tiene le subunità dissociate e impedisce legame di altri tRNA IF2: facilita il legame di tRNA- fMet su sito P IF3: previene associazione subunità maggiore
Fattori allungamento procariotici EF- Ts-Tu: porta AA- tRNA su mRNA, GTP EFG: slittamento ribosoma
Legame peptidico: –NH2 dell’AA del sito A con –COOH dell’AA del sito P Il ribosoma scorre di una tripletta La catena polipeptidica sul tRNA del sito A, passa nel sito P; sito A libero per un nuovo tRNA-AA Questo processo richiede energia
UAA UAG UGA Terminazione Dissociazione del ribosoma in due subunità Fattori di rilascio riconoscono i codoni di terminazione: UAA UAG UGA Dissociazione del ribosoma in due subunità
FATTORI DI RILASCIO Utilizzano GTP
Alcuni antibiotici agiscono inibendo la traduzione dei batteri Cloramfenicolo: formazione legame peptidico Eritromicina: blocca la reazione di traslocazione sui ribosomi Streptomicina: agisce sul ribosoma Tetraciclina: legame del tRNA al ribosoma
Traduzione Eucarioti Fase inizio: molti fattori Metionina e non f-metionina Subunità minore ribosoma riconosce CAP del mRNA e scorre fino a trovare il primo AUG (first AUG rule) nella sequenza di KOZAK
Sintesi proteica: Procarioti-Eucarioti Nei procarioti trascrizione e traduzione avvengono contemporaneamente Negli eucarioti trascrizione e traduzione sono spazialmente e temporalmente separate
Degradazione delle proteine Ubiquitina-Proteasoma: eucarioti, voluminosi complessi enzimatici Proteolisi lisosomiale: enzimi che degradano proteine
La via ubiquitina (Ub) proteasoma Ub proteina di 76 AA Ub attraverso vari passaggi viene legata alla proteina bersaglio
PROTEASOMA: costituito da proteasi Inglobano e degradano proteine marcate con UBIQUITINA