Sintesi proteica: trascrizione e traduzione

Di Redazione Studenti.

Fasi e funzioni della sintesi proteica. Cos'è, come funziona, a che serve. Schema e spiegazione breve del funzionamento del DNA

SINTESI PROTEICA

Il DNA ha due funzioni:

  • Trasmettere i caratteri da una generazione all’altra (studiata da Mendel)
  • Controllo dei caratteri (cioè del fenotipo di un individuo: questa funzione viene svolta dal DNA attraverso la sintesi delle proteine.

Poiché il DNA è racchiuso nel nucleo, è necessario un mediatore tra il nucleo e il citoplasma, dove vengono sintetizzate le proteine. Questo mediatore è l’RNA.

Esistono tre tipi diversi di RNA:

  • mRNA: RNA messaggero: si forma nel nucleo del DNA e poi esce dal nucleo e si porta sui ribosomi (che sono gli organuli del citoplasma sul quale vengono formate le proteine);
  • rRNA: RNA ribosomale, che forma i ribosomi;
  • tRNA: RNA di trasporto: porta i singoli amminoacidi in soluzione nel citoplasma, ai ribosomi dove vengono legati insieme per formare le proteine.

La sintesi delle proteine avviene in due fasi:

  1. Trascrizione: si forma mRNA; avviene nel nucleo
  2. Traduzione: avviene nel citoplasma, sui ribosomi ed è la fase in cui dal mRNA si forma la proteina. Quindi è necessario passare dalla sequenza di nucleotidi nel RNA, alla sequenza di amminoacidi delle proteine: questo passaggio avviene attraverso il codice genetico.

FASI DELLA SINTESI PROTEICA

DNA e sintesi proteica: come funzionano?
DNA e sintesi proteica: come funzionano? — Fonte: getty-images

La prima fase è quella della trascrizione.

All’inizio di questa fase la doppia catena del DNA si apre per una lunghezza di circa 1000 nucleotidi da un punto detto “inizio” a un punto detto di “termine” o “terminazione”. Successivamente un enzima detto RNA polimerasi porta in corrispondenza ai nucleotidi di una delle due catene di DNA, i nucleotidi complementari e li lega insieme, (A si lega con T e C con G). Nell’RNA al posto della T c’è la U.

Il filamento di RNA è composto anch’esso da nucleotidi. Il filamento che si forma, lungo circa 1000 nucleotidi è quello del mRNA; una volta formatosi l’enzima si stacca, le due catene del DNA tornano a chiudersi e il filamento di mRNA esce dal nucleo, entra nel citoplasma e si porta sui ribosomi.

La seconda fase è quella della traduzione, che si divide a sua volta in inizio, allungamento e terminazione.

  • Inizio: il mRNA scorre tra le due parti del ribosomi, la passare dei nucleotidi i tRNA portano i singoli amminoacidi ai ribosomi; il primo amminoacido è sempre la metionina. I primi tre nucleotidi che entrano sono A,U,G (per il codice genetico a questi tre corrisponde la metionina).
  • Allungamento: il mRNA continua a scorrere e in corrispondenza di ogni tripletta (gruppo di tre nucleotidi), un tRNA porta un amminoacido. Gli amminoacidi vengono legati tra di loro e si forma una catena di circa 300 amminoacidi.
  • Terminazione: gli ultimi tre nucleotidi del mRNA sono U,G,A ma a questa combinazione non corrisponde nessun tRNA e nessun amminoacido. Questo è il segnale di termine della sintesi; la catena di amminoacidi si stacca dal ribosomi e costituisce la struttura primaria della proteina che in seguito acquista la sua struttura finale. Il codice genetico stabilisce che ad ogni amminoacido corrispondono 2 o 3 codoni sui tRNA, che hanno i rispettivi anticodoni sul mRNA.

CONTROLLO DELLA SINTESI PROTEICA

Avviene grazie a dei geni detti regolatori, che producono delle proteine che possono essere induttori o repressori del RNA polimerasi.

E’ importante per tre ragioni:

  • Alcune proteine vengono prodotte solamente nella quantità e nel momento in cui servono
  • Alcune proteine vengono prodotte solo in particolari momenti dello sviluppo
  • Alcune proteine controllano la differenziazione delle cellule, per differenziazione si intende il processo che forma i quattro tipi di cellule (nervose, muscolari,epidermiche,connettive); in ognuna di queste cellule alcuni di questi geni sono attivati, altri no, ma tutte hanno gli stessi identici geni (senza il controllo sarebbero uguali).

GREGOR MENDEL E LA GENETICA: L'AUDIOLEZIONE

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