LA SINTESI PROTEICA

La sintesi proteica è un processo di creazione delle proteine che coinvolge diverse strutture genetiche e cellulari. La sintesi proteica è  la fase finale di diversi processi che iniziano con la trascrizione dell’informazione genetica presente nel DNA in molecole analoghe di RNA. La trascrizione del DNA   è stato analizzato e studiato nel batterio escherichia coli. Il processo avviene all’interno dei ribosomi ovvero le strutture specifiche della cellula adibite alla sintesi proteica.

Strutturalmente una proteina è un “assemblaggio” di numerosi aminoacidi. Gli aminoacidi sono, infatti, i precursori delle proteine e si trovano all’interno della cellula. Le proteine svolgono diversi compiti, essenziali, per la sopravvivenza della cellula stessa e dell’organismo.

Le fasi della sintesi proteica.
Sebbene la sintesi proteica sia un processo “continuo” può essere suddiviso in tre distinte fasi: inizio, allungamento e terminazione. Nella sintesi proteica si traduce il messaggio contenuto del mRNA, molecola codificata in base all’informazione contenuta nel DNA, nelle proteine. Per questo motivo la sintesi proteica è conosciuta anche con il nome di traduzione.

• Inizio: La molecola dell’mRNA si trasferisce in uno dei tanti ribosomi presenti nella cellula. L’mRNa mediante il proprio codone d’inizio (codone start) indica il punto da cui inizia l’informazione per la determinata proteina.

• Allungamento: Andando avanti nella lettura dell’mRNA i diversi codoni (triplette di basi) aggiungono informazioni per la struttura della proteina. L’mRNA contiene l’informazione su come codificare la proteina ma il compito di cercare e trasportare gli aminoacidi (i precursori della proteina) spetta alla molecola del tRNA. Tale molecola, infatti, viene attivata da uno specifico enzima e trasporta l’aminoacido specificato dell’mRNA. Ogni tipo di tRNA può trasportare solo un aminoacido specifico.Una volta agganciato l’aminoacido la molecola del tRNA torna al ribosoma e si inserisce in un suo sito specifico, il sito A. Da questo sito l’aminoacido trasportato si lega all’ultimo aminoacido precedentemente inserito, che si trova nel sito P, e la molecola del tRNA viene espulsa da un terzo sito, il sito E.

• Fine: La fine della costruzione della catena avviene quando l’mRNA presenta al meccanismo di traduzione uno specifico codone. Questo codone non codifica per nessuna aminoacido e, per questa ragione, viene chiamato codone di terminazione.

LA TRASCRIZIONE

Il processo di sintesi del RNA conosciuto come trascrizione, ha lo scopo di trascrivere il messaggio contenuto in un segmento di DNA in una molecola di RNA complementere, per questo motivo tale molecola è chiamata trascritto.Il processo di trascrizione è diviso in 3 fasi: l’ inizio, l’allungamento e la terminazione.

• Nella fase d’ inizio l’ RNA polimerasi riconosce la sequenza del promotore e si attacca ad esso, in molti batteri la formazione del legame è favorita da una proteina chiamata ” fattore sigma”
• Durante la fase di allungamento l’ RNA polimerasi sintetizza il trascritto di mRNA e il fattore sigma di solito si stacca. Il filamento di DNA che viene trascritto è detto filamento stampo.
• Nella fase finale, ossia quella di terminazione, l’ RNA polimerasi si incontra sul DNA una sequenza di arresto costituita da nuclei che bloccano il processo di trascrizione .

L’ RNA

Grazie alla scoperta di Pauling, fu evidente che il DNA è il codice che contiene le istruzioni per la sintesi delle strutture e per le varie funzioni cellulari. Il problema successivo divenne quello della traduzione: in che modo le disposizioni di base azotate nel DNA può determinare la sequenza degli amminoacidi di una proteina???? Cercando di rispondere a questa domanda si scoprì il ruolo del RNA  (acido ribonucleico), una sostanza simile al DNA ma con delle differenze:

• contengono lo zucchero ribosio
• sono di solito a singolo filamento, anziché a filamento doppio

Inoltre le molecole di RNA vengono sintetizzate attraverso un processo, conosciuto come trascrizioone del DNA, dove un filamento di DNA viene ricopiato nel corrispondente filamento di RNA.

Esistono 3 tipi di RNA propri di tutti gli organismi cellulari:

• mRNA (RNA messaggero) che contiene l’informazione per la sintesi delle proteine.
  
• rRNA (RNA ribosomiale), che entra nella struttura dei ribosomi.
  
• tRNA  (RNA transfer) necessario per la traduzione nei ribosomi.