Sintesi proteica
La fabbricazione dei vari tipi di proteine è uno degli eventi più importanti per una cellula perché le proteine non solo formano i componenti strutturali della cellula, ma compongono anche gli enzimi che catalizzano la produzione delle restanti biomolecole organiche necessarie alla vita. In generale, il genotipo codificato nel DNA è espresso come fenotipo dalla proteina e da altri prodotti catalizzati dagli enzimi.
Il DNA ospitato nel nucleo è troppo grande per muoversi attraverso la membrana nucleare, quindi deve essere copiato dal più piccolo RNA a singolo filamento (trascrizione), che si muove fuori dal nucleo verso i ribosomi situati nel citoplasma e nel reticolo endoplasmatico ruvido per dirigere l’assemblaggio delle proteine (traduzione). I geni non producono effettivamente la proteina, ma forniscono il modello sotto forma di RNA, che dirige la sintesi proteica.
Trascrizione
La trascrizione avviene nel nucleo della cellula e rappresenta il trasferimento del codice genetico dal DNA a un RNA complementare. L’enzima RNA polimerasi ?
- Attacca e decomprime la molecola di DNA per diventare due filamenti separati.
- Si lega ai segmenti promotori del DNA che indicano l’inizio del singolo filamento di DNA da copiare.
- Si muove lungo il DNA e abbina i nucleotidi del DNA con un nucleotide di RNA complementare per creare una nuova molecola di RNA che ha lo stesso modello del DNA.
La copia del DNA continua fino a quando la RNA polimerasi non raggiunge un segnale di terminazione, che è un insieme specifico di nucleotidi che segnano la fine del gene da copiare e segnala anche la disconnessione del DNA con l’RNA appena coniato.
I tre tipi di RNA sono?
- mRNA (RNA messaggero) viene trascritto dal DNA e trasporta le informazioni genetiche dal DNA per essere tradotto in amminoacidi.
- tRNA (RNA di trasferimento) “interpreta”? interpreta i codoni di tre lettere degli acidi nucleici in parole di una lettera per gli aminoacidi.
- rRNA (RNA ribosomiale) è il tipo più abbondante di RNA, e insieme alle proteine associate compone i ribosomi.
Quando la RNA polimerasi ha finito di copiare un particolare segmento di DNA, il DNA si riconfigura nella struttura originale a doppia elica. L’mRNA appena creato si sposta dal nucleo al citoplasma.
Traslazione
La traduzione è la conversione delle informazioni contenute in una sequenza di nucleotidi di mRNA in una sequenza di amminoacidi che si legano insieme per creare una proteina. L’mRNA si muove verso i ribosomi e viene “letto” dal tRNA, che analizza sezioni di tre sequenze di nucleotidi adiacenti, chiamate codoni, sull’mRNA e porta l’amminoacido corrispondente per l’assemblaggio nella catena polipeptidica in crescita. I tre nucleotidi di un codone sono specifici per un particolare amminoacido. Pertanto, ogni codone segnala l’inclusione di uno specifico aminoacido, che si combina nella sequenza corretta per creare la specifica proteina codificata dal DNA.
L’assemblaggio del polipeptide inizia quando un ribosoma si attacca a un codone iniziale situato sull’mRNA. Poi il tRNA porta l’amminoacido ai ribosomi, che sono fatti di rRNA e proteine e hanno tre siti di legame per promuovere la sintesi. Il primo sito orienta l’mRNA in modo che i codoni siano accessibili ai tRNA, che occupano i due siti rimanenti mentre depositano gli amminoacidi e poi si liberano dall’mRNA per cercare altri amminoacidi. La traduzione continua fino a quando il ribosoma riconosce un codone che segnala la fine della sequenza di amminoacidi. Il polipeptide, una volta completato, è nella sua struttura primaria. Viene quindi rilasciato dal ribosoma per iniziare le contorsioni per configurarsi nella forma finale per iniziare la sua funzione.
Dopo che le proteine sono fatte, sono impacchettate e trasportate alla loro destinazione finale in un percorso interessante che può essere descritto in tre passi che coinvolgono tre organelli:
- Le vescicole trasportano le proteine dai ribosomi all’apparato di Golgi, un complesso di Golgi, dove sono impacchettate in nuove vescicole.
- Le vescicole migrano verso la membrana e rilasciano le loro proteine all’esterno della cellula.
- I lisosomi digeriscono e riciclano i materiali di scarto per essere riutilizzati dalla cellula.
Gli enzimi dell’apparato di Golgi modificano le proteine e le racchiudono in una nuova vescicola che nasce dalla superficie dell’apparato di Golgi. L’apparato di Golgi è spesso visto come il centro di imballaggio e distribuzione della cellula.
Le vescicole sono piccoli involucri chiusi da una membrana che di solito sono fatti nel reticolo endoplasmatico o nell’apparato di Golgi e sono usati per trasportare sostanze attraverso la cellula.
I lisosomi sono un tipo speciale di vescicola che contiene gli enzimi digestivi della cellula e sono utili per scomporre i prodotti di scarto di proteine, lipidi, carboidrati e acidi nucleici nei loro componenti per essere riassemblati e riutilizzati dalla cellula.
Escritto da The Complete Idiot’s Guide to Biology 2004 di Glen E. Moulton, Ed.D. Tutti i diritti riservati incluso il diritto di riproduzione totale o parziale in qualsiasi forma. Usato in accordo con Alpha Books, un membro di Penguin Group (USA) Inc.
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