La traduzione: dall'RNA alle proteine 🧬

[0:14]Buongiorno. Oggi vediamo la traduzione dall'RNA alle proteine. È divisa in tre fasi, una prima fase di inizio, una seconda fase di allungamento dove si produce veramente la proteina, e una terza fase di terminazione dove si chiude il processo. Vediamo come funziona. Quindi, cominciamo con il ricordare gli elementi che ci servono. Dal DNA abbiamo l'mRNA o RNA messaggero, e dall'mRNA messaggero la catena polipeptidica, quindi le proteine. La traduzione procede sui ribosomi divisi in due subunità, la minore e la maggiore. Le subunità sono formate di rRNA, quindi RNA ribosomiale e di proteine. I ribosomi procedono lungo l'mRNA, aggiungendo via via nucleotidi, formando così una catena polipeptidica, che poi darà origine alla proteina. Sappiamo che le informazioni genetiche sono divise in quelle che si chiamano triplette, ovvero gruppi di tre nucleotidi. Le triplette sono anche dette codoni. Tutti questi triplette sono sempre le stesse, quindi per formare un aminoacido servono determinate triplette, non si formano a caso. L'insieme delle corrispondenze fra triplette e e aminoacidi è detto il codice genetico. Un altro elemento molto importante di tutta questa traduzione è il tRNA, ovvero RNA transfer, la cui funzione è quella di trasportare gli aminoacidi. È quindi fondamentale per la traduzione del mRNA. Vediamo nel dettaglio com'è fatto. Sul tRNA notiamo un sito di attacco in alto dove si attaccherà l'aminoacido e un anticodone in basso, che è corrispondente al codone dell'mRNA, dove si attaccherà. Esistono differenti tipi di tRNA. Ognuno ha un attacco specifico per un aminoacido specifico, e degli anticodoni. Oltretutto, ci possono essere dei tRNA che portano lo stesso aminoacido, ma con anticodoni differenti. Questo perché, come sappiamo, nel codice genetico ad ogni aminoacido possono corrispondere più triplette. Quindi, necessitano più anticodoni di riconoscimento. Affinché si realizzi il legame tra l'aminoacido e la tRNA, è necessaria una famiglia di enzimi che si chiama aminoacil-tRNA-sintetasi, che appunto legano le due cose. C'è un enzima specifico per ogni specifico tRNA. Ora che abbiamo identificato i vari elementi, vediamo la fase di inizio. Si comincia con il ribosoma, che grazie alla fattore di inizio, e insieme ad esso, si attacca all'mRNA. Il ribosoma scorre sull'mRNA affinché non trova il codone di inizio. A questo punto interviene il tRNA iniziatore e si unisce al codone di inizio. Un'altra proteina completa il complesso di inizio e comincia la traduzione. Cosa importante, il codone iniziale è sempre sempre AUG. Adenina, uracile, guanina, quindi il tRNA iniziale ha sempre l'anticodone uracile, adenina, citosina, questo sempre. Questo primo tRNA porta sempre l'aminoacido metionina. A questo punto gli elementi del complesso di inizio si staccano, si unisce invece la subunità maggiore del ribosoma e inizia la fase 2, l'allungamento. All'interno del ribosoma distinguiamo un sito P, che vuol dire polipeptidico, dove si trova il tRNA iniziatore. Accanto ad esso si trova il sito A, ovvero aminoacidico, dove si attaccherà il nuovo tRNA, con l'altro aminoacido. A questo punto l'aminoacido che si trova nel iniziatore viene trasferito all'altro aminoacido. In questo caso, codifica per la tirosina. Vediamo che si forma un legame peptidico fra il primo aminoacido e il secondo. Per la formazione di questo legame si libera dell'acqua. A questo punto il tRNA scorre. Il tRNA iniziale esce, si trova in quello che viene detto il sito E, che sta per exit, mentre il secondo tRNA scorre in avanti e si trova adesso lui nel punto P. Il tRNA che si trovava nell'exit, che era quello iniziale, viene preso da un altro enzima per formare un nuovo tRNA di inizio. Questo fenomeno viene detto traslocazione. Questo fenomeno si ripete più e più volte. Ogni volta succede la stessa cosa, c'è lo scorrimento, il vecchio, diciamo, tRNA si trova in posizione di uscita e lascia la catena, si unisce un nuovo tRNA, il tRNA passa in posizione P con un'aggiunta sempre maggiore di aminoacidi e il nuovo transfer arriva in posizione A, acquista gli aminoacidi precedenti e si va avanti così, insomma, fino a formare la catena. La fase di terminazione si ha quando sull'mRNA si forma una tripletta del codone di stop. Codone di stop non è unico. Ci sono tre triplette che possono codificarlo. Comunque sia, quando il ribosoma arriva a una di queste tre triplette, si ferma, non può proseguire oltre. Non esiste un tRNA che possa codificare oltre il codone di stop. Una volta che incontra il codone di stop, il ribosoma si blocca. Si uniscono altre proteine che costituiscono quello che viene detto il fattore di rilascio, che bloccano l'attività del ribosoma, si stacca la catena polipeptidica, che oramai è pronta, e il ribosoma con i fattori di rilascio si allontanano dall'mRNA. La traduzione è finita e la catena polipeptidica è formata.