[0:00]Nella scorsa lezione abbiamo analizzato i tre punti chiave della traduzione. ITRNA, il codice genetico e i ribosomi. Se non l'avete vista, vi consiglio vivamente di recuperarla. Passiamo ad occuparci adesso del processo vero e proprio della traduzione, il processo della sintesi proteica.
[0:33]Lo ripetiamo ancora. La traduzione è il secondo step dell'espressione igienica. Il processo con cui la cellula traduce l'informazione presente nell'RNA sotto forma di catena ribonucleotidica in una catena polipeptidica, cioè è fatta di aminoacidi. Dividiamo il processo di traduzione in tre parti. inizio, allungamento e terminazione. Cominciamo, ovviamente, analizzando l'inizio.
[1:13]Nella scorsa lezione abbiamo detto che i traduttori sono i TRNA. Partiamo dal primo traduttore, il TRNA ini
[1:30]Le caratteristiche fondamentali di ogni TRNA sono due, l'anticotrone e il sito accettore dell'amminoacido. Il TRNA iniizatore ha un anticodone conseguenza 3 primo UAC 5 primo in quanto complementare e antiparalello al codone di inizio 5 primo 3 primo. E un sito dell'amminoacido che accetta e si lega attraverso l'amminoacido RNA sinteta ad una metionina. Ora, nei procarioti la metionina di inizio è modificata ed è chiamata N formil metionina o Fmet. Negli eucarioti invece la metionina non è modificata. Conosciuto il primo traduttore, vediamo come il ribosoma si assembla e si prepara alla traduzione. Tutto parte dal legame di varie proteine chiamate fattori di inizio alla subunità minore del ribosoma. Legame che permette alla subunità minore del ribosoma di riconoscere l'RNA che deve tradurre in corrispondenza della regione del codone di inizio. Il codone d'inizio, lo ricordiamo ancora, è il codone che segnala il punto in cui il ribosomo deve iniziare a tradurre in aminoacidi le basi azotate dei nucleotidi che compongono l'RNA. La sua sequenza è AG e codifica per una metionina.
[3:16]Il riconoscimento tra la subunità minore del ribosoma e l'RNA dopo l'attacco dei fattori di inizio è diverso tra procarioti e eucarioti. Nei procarioti, la subunità minore trova il codone d'inizio grazie all'aiuto della sequenza leader a monte, al 5º dell'AUG. A quel punto il TRNA inidetto carico della sua Fmet riconosce il codone di inizio e si lega ad esso. La subunità maggiore del ribosoma poi si lega alla subunità minore e vengono rilasciati tutti i fattori d'inizio. Il complesso di inizio della traduzione di una cellula procariotica è così completo. Negli eucariotti invece, la subunità minore lega primariamente, oltre ai fattori di inizio il TRNA iniettore, carico del suo aminoacido metionina. Si forma così il complesso di preinizio che può a questo punto legare un complesso proteico associato al 5 primo cap. Il cappuccio presente al 5 primo dell'MRNA eucariotico. Ve lo ricordate Ne abbiamo parlato nella lezione 56. Il complesso di preinizio legato al 5 primo cap si sposta quindi base per base lungo la sequenza leader, scansionando la regione A monte del codone di start, fino a localizzare il codone AOG di start, presente all'interno di una breve sequenza che indica il sito di inizio della traduzione. A questo punto perché il adesso d'inizio della traduzione di una cellula eucariotica sia completo, manca solamente il legame della subunità maggiore del ribosoma e il rilascio di tutti i fattori d'inizio. Aggiungiamo per inciso che sia neprocarioti che negli eucarioti, l'energia necessaria al processo di assemblaggio del complesso d'inizio deriva dall'idrolisi della guanostilina trifosfato o GTP. La GTP è un nucleotide di fosfato che funziona da molecola di trasferimento di energia in una maniera simile a quella studiata per l'ATP nella lezione 31. Nel momento in cui il complesso di inizio è pronto, sia nei procarioti che negli eucarioti, la traduzione può iniziare. Parliamo adesso dell'allungamento della catena polipepptica. Una serie di ripetizioni del ciclo di allungamento che stiamo per vedere. Ad ogni ciclo viene aggiunto un nuovo aminoacido. Come l'inizio della traduzione richiede i fattori di inizio, l'allungamento richiede diverse proteine chiamate fattori di allungamento. L'RNA che si è posizionato nella fase di inizio all'interfaccia tra le due subunità del ribosoma, viene tradotto in direzione 5,3. Ogni RNA riconosce il codone corrispondente al proprio anticodone che ha direzione 3,5. Codone e anticodone sono complementari e antiparalleli. Ma come interagiscono con il ribosoma e TRNA? Torniamo ai siti di legame per i TRNA visti nella scorsa lezione. I siti per i TRNA, come detto sono tre. Amminoacilo, peptidiolio e di uscita. Il sito P è quello centrale al ribosoma. E in esso è presente l'RNA transfer che trasportava l'ultimo aminoacido inserito nella catena. Al RNA presente nel sito P, perciò è ancora legata alla catena polypeptica in allungamento. Se l'RNA viene tradotto in direzione 5,3, il codone per l'amminoacido successivo da legare alla catena polypeptica si trova a valle. Altre primo rispetto al cotone presente nel sito P. Il prossimo aminoacil TRNA a dover entrare nel ribosome e allora quello il cui anticodone è complementare al cotone presente nel sito A. Attraverso la complementarietà delle basi e nuovamente l'energia data dall'idrossi del GTP, il nuovo aminoacil TRNA, perciò si lega al cotone presente nel sito A. A questo punto la catena polipeptida legata al TRNA presente nel sito P si trova vicino all'amminoacido successivo, legato al TRNA presente nel sito A. Si forma allora il legame peptico tra l'amminoacido precedente, l'ultimo aggiunto alla catena polipeptica e quello successivo, quello legato al TRNA presente nel sito A. Capito perché nella scorsa lezione abbiamo ho detto che la distanza tra l'anza dell'anticone e il sito accettore dell'amminoacido è mantenuta costante perché il posizionamento corretto dell'amminoacido legato al TRNA presente nel sito A è fondamentale. La catena polipepptica e il nuovo amminoacido devono trovarsi nelle posizioni adatte alla formazione del legame peptidico. Il gruppo ammino aminoacido legato al TRNA del sito A deve essere ben allineato con il gruppo carboidrico dell'aminoacido precedente, quello in coda alla catena polipeptidica legata al TRNA del sito P. Parlando di direzioni, deriviamo da quest'ultima frase che la catena polipeptidica si allunga dall'estremità aminica N terminale all'estremità carboidica C terminale. dove nel MRNA era l'estremità 5 primo, nella catena polipeptidica si trova l'estremità N terminale, dove nell'RNA era l'estremità 3 primo, nella catena polipeptidica si trova l'estremità C terminale. La formazione delle lame peptidicco non richiede un dispendio energetico, ma necessita di un enzima chiamato peptidictil transferasi. Per completezza sottolineiamo che gli enzimi finora erano proteine. Questo è un ribozima, cioè una molecola di RNA con attività catalitica, ribo da ribonucleico, enzima da enzima. Con la formazione del nuovo legame peptidico, la catena polipeptidica in allungamento si stacca dal TCRA presente nel sito P e rimane legata al TCRA presente nel sito A. A questo punto viene la traslocazione, cioè il ribosoma scorre sull'mRNA per la distanza di un codone, una tripletta di base zotate verso l'estremità 3 primo. Di conseguenza il TRNA carico della catena polipeptidica in allungamento viene trasferito dal sito A al sito P e il TRNA ormai scarico viene trasferito dal sito P al sito di uscita e ed esce dal ribosoma per tornare nel pool dei TRNA pronto a svolgere il loro lavoro, trasportre amminoacidi. Ecco che il ciclo di allungamento può ripartire per raggiungere un altro aminoacido alla catena. Primo attore, un aminoacil TRNA con anticonone complementare al cotone successivo adesso presente nel sito A.
[11:23]Per terminare il discorso sulla traduzione, manca di parlare, ovviamente della La sintesi della catena polipetica termina quando il ribosoma arriva con il sito A su un codone di stop. A quel punto nessuna RNA entra nel sito A che invece accoglie un fattore di rilascio, una proteina che riconosce il codone di stop. Il legame del fattore di rilascio nel sito A comporta la rottura del legame tra il RNA presente in quel momento nel sito P e la catena polipeptidica tradotta. Accadono a questo punto due cose: il polipeptide neosintetizzato viene liberato e le parti rimanenti del complesso di traduzione, quindi MRNA, fattore di rilascio, TRNA presente nel sito P e le due subunità del ribosoma, la maggiore e la minore si dissociono. All'espressione igienica manca solo il folding proteico, cioè il ripiegamento della catena poliepatiche nella sua conformazione tridimensionale attiva. Ne abbiamo parlato nella lezione 23. Questo processo di ripiegamento è assistito da proteine specializzate associate ai ribosomi chiamate sciaponi molecolari. Ha affrontato il codice genetico e la traduzione, nella prossima lezione potremo occuparci dell'argomento mutazioni dovute alla sostituzione di una base o al cambiamento di reading frame. Per adesso ci fermiamo qui. Nell'attesa di continuare a studiare insieme, se non l'hai già fatta, iscrizione al canale per sostenere il mio lavoro e like a questo video se ti sono stata d'aiuto. Alla prossima. Ciao e buon studio.
