SINTESI PROTEICA

La sintesi proteica permette di capire in che modo le informazioni contenute nel DNA e trascritte nell'mRNA vengono tradotte in sequenze di aminoacidi di una catena polipeptidica. Questo processo risulta molto piu' complicato negli eucarioti rispetto ai procarioti; nei procarioti la trascrizione avviene nel nucleo cellulare, mentre la creazione di proteine nel citoplasma. Oltre all'mRNA la sintesi proteica richiede anche la presenza dell'RNA ribosomiale e dell'RNA di trasporto. I ribosomi sono il fondamento della sintesi proteica; sono costituiti per la maggior parte da una tipologia di RNA detta ribosomiale (rRNA). Ogni ribosoma è composto da due subunita': la minore ha una "zona di collegamento" (sito di legame) con l'mRNA, mentre quella piu' grande è composta da tre siti di legame per il tRNA.
Il tRNA di trasporto funge da dizionario necessario per la traduzione degli acidi nucleici in proteine. In generale, le cellule contengono piu' di 20 molecole di tRNA, ciascuna delle quali è composta da circa 80 nucleotidi legati in una catena a forma di trifoglio, la quale termina sempre, sull'estremità 3', con una sequenza CCA; in questo punto l'amminoacido si lega al suo tRNA. Alcune parti sono comuni a tutte le tipologie di tRNA, mentre altre sono specifiche a seconda della molecola. Un secondo sito di attacco è situato sull'anticodone, ossia su tre nucleotidi localizzati all'estremità di una delle protuberanze della molecola. Un'ennesima zona, invece, funge da riconoscimento per un enzima chiamato amminoacil-tRNA sintetasi: ve ne sono 20 diverse tipologie, una per ciascun amminoacido. Questi enzimi vengono utilizzati per legare determinati tRNA e amminoacidi.
Il processo di sintesi proteica viene detto traduzione e si divide in tre parti: inizio, allungamento e terminazione. La prima fase inizia quando la subunità minore del ribosoma si unisce all'estremità 5' del ribosoma. Nei procarioti, tra cui E. coli, traduzione e trascrizione possono avvenire contemporaneamente: infatti l'estremità 5' puo' attaccarsi al ribosoma anche se il resto della molecola è ancora in trascrizione.Il primo tRNA si appaia poi con il codone d'inizio dell'mRNA (generalmente è il codone 5'-AUG-3'); nei procarioti il tRNA trasporta il primo amminoacido della catena, ossia l'fMet (formilmetionina), che verrà rimosso al termine della traduzione. La "struttura" formatasi dall'unione tra subunitàm minore, mRNA e tRNA viene chiamata complesso d'inizio. Successivamente, l'unità maggiore si collega a quella minore e il tRNA si unisce al sito P, dando inizio alla seconda fase (allungamento). Qui il secondo codone dell'mRNA combacia con il sito A della subunità maggiore, dove va ad inserirsi un secondo tRNA con l'amminoacido seguente. Viene quindi a formarsi un legame peptidico tra gli aminoacidi e l'mRNA comincia a "scorrere" in direzione 5'-3' librando il sito A, il quale viene ancora occupato da un nuovo tRNA. Il processo si ripete fino al raggiungimento del codone di stop; a quel punto ad intervenire è una proteina detta fattore di rilascio, che libera la catena polipeptidica formatasi e dissocia la subunità del ribosoma.