La biosintesi proteica: trascrizione e traduzione

Di Micaela Bonito.

Descrizione e spiegazione delle fasi della traduzione e della trascrizione della biosintesi proteica

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La biosintesi proteica: trascrizione


Negli eucarioti si svolge nel nucleo cellulare. È un fenomeno selettivo: infatti non tutto il DNA viene trascritto, solo alcune parti.
Le sequenze trascritte sono chiamate geni. Soltanto uno dei 2 filamenti viene trascritto. Da un solo gene, la trascrizione dà luogo a molti m-RNA ⇒ amplificazione delle informazioni.
La sintesi dell'm-RNA ha luogo in modo antiparallelo e complementare rispetto al DNA.
La trascrizione si svolge in varie fasi. Nei procarioti, i geni vengono trascritti e tradotti così come sono, invece negli eucarioti vi sono 2 fasi, vale a dire:

a) fase iniziale: il messaggio genetico è frammentato, infatti un gene comprende gli esoni, cioè sequenze contenenti l'informazione ereditaria, che generalmente verranno trascritte e tradotte in proteine, e gli introni, cioè sequenze intercalari, che verranno trascritte ma non tradotte. Nella fase iniziale vi è la trascrizione integrale degli esoni e degli introni. Intervengono le RNA-polimerasi I, II, III: i 2 filamenti di DNA si scostano per rottura dei ponti-H, al passaggio dell'enzima, e ha luogo la trascrizione di un filamento di DNA. Subito dopo si riformano i ponti-H. L’enzima riconosce il punto d’inizio grazie a un promotore, che comprende anche il TATA-box. Il segnale di fine gene è una sequenza AATAAA, detta poliadenilazione.

b) fase di maturazione (processing): Il pre-m-RNA attraversa un insieme di modifiche. Splicing ⇒ vengono eliminati gli introni grazie ai spliceosomi e assemblati gli esoni.

La biosintesi proteica: traduzione

Avviene nel citoplasma in cui l'm-RNA viene decodificato.

Ci sono 3 fasi principali:

a) Fase di attivazione: L’aminoacil-t-RNA-sintetasi fa legare (con uso di ATP) ogni t-RNA al rispettivo aa, grazie all’elevata specificità (ce ne sono 61). Ogni t-RNA contiene 2 siti specifici: il sito di legame dell’aa, e l’anticodone (che si legherà al rispettivo codone sull’m-RNA).

b) Fase d'elongazione: Gli aa vengono veicolati sotto forma di complesso attivato t-RNA-amminoacido. Il ribosoma assicura la corretta lettura del codice, facendo corrispondere al codone sull’m-RNA l’anticodone sul t-RNA. La catena polipeptidica si allunga con l'aggiunta progressiva di aa, legati tra loro grazie a enzimi (sintetasi, polimerasi). Per l'allungamento della catena sono indispensabili fattori d'elongazione (EF-T e EF-G). Infine, dopo ogni legame peptidico, il ribosoma si sposta sull'm-RNA (con uso di 2 GTP e 1 ATP).

c) Fase di rilascio: la catena polipeptidica è terminata, l'm-RNA termina con una tripletta di non senso, Il prodotto viene liberato dai ribosomi, grazie a 3 fattori di rilascio. Il prodotto può sia rimanere nella cellula, sia essere esportato, in questo caso esso è provvisto di una sequenza segnale (una tipica è l'insulina).

La biosintesi delle proteine può essere inibita sia nella trascrizione che nella traduzione da antibiotici.

Dogma Centrale:
DNA

RNA

proteina (1 gene ⇒ 1 proteina)
DNA

DNA-polimerasi

DNA ⇒ replicazione
DNA

RNA-polimerasi

m-RNA ⇒ trascrizione
m-RNA

sintetasi + GTP

proteina ⇒ traduzione