Allineamento dei 2 RNA

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1 La traduzione 2

2 codone Allineamento dei 2 RNA anticodone

3 Studi Molecolari hanno dimostrato che: 3 residui nucleotidici del mrna sono necessari per codificare ciascun amminoacido Il linguaggio contenuto nella sequenza del mrna, è un linguaggio a 4 lettere (A,U,G,C)

4 OSSERVAZIONI: Se prendiamo le 4 basi del mrna e le combiniamo in tutti i modi possibili prendendone tre per volta, otteniamo 4 3 = 64 diverse possibili combinazioni

5 64 combinazioni Il fatto che esistano 64 combinazioni possibili comporta che : 1) Il codice genetico e degenerato : un amminoacido puo essere specificato da più codoni (fanno eccezione la metionina ed il triptofano) 2) La degenerazione non è uniforme: es. leucina e serina hanno 6 codoni; la glicina e la alanina ne hanno 4; il glutammato, la istidina e la tirosina ne hanno 2

6 3) Tre codoni (codoni di stop o non senso ) non riconoscono alcun amminoacido: hanno la funzione di segnalare ai ribosomi la terminazione dell allungamento della catena polipeptidica 4) Il codone AUG (metionina) segnala l inizio della catena polipeptidica (sia nei procarioti sia negli eucarioti) 5) Quando un amminoacido possiede codoni multipli, la differenza tra i vari codoni generalmente riguarda la 3 a base

7 La degenerazione non è uniforme: es. leucina e serina hanno 6 codoni; la glicina e la alanina ne hanno 4; il glutammato, la istidina e la tirosina ne hanno 2? domanda ad ogni codone corrisponde un t-rna specifico con un anticodone complementare, oppure uno stesso t-rna può legarsi a più codoni?

8 Risposta PROCARIOTI EUCARIOTI 30 t-rna per decifrare i loro mrna 48 t-rna per decifrare i loro mrna 30 anticodoni 48 anticodoni Il codice genetico specifica soltanto per 20 amminoacidi!

9 QUINDI....Spesso uno stesso t-rna è capace di riconoscere più di un codone per lo stesso amminoacido t-rna Isoaccettori ma come è possibile ciò?

10 Legami idrogeno tra le basi del codone con quelle dell anticodone anticodone codone

11 IPOTESI DELL OSCILLAZIONE FORMULATA DA CRICK l anticodone è situato in una porzione della molecola incurvata e di conseguenza non può effettuare un allineamento uniforme con l anticodone, pertanto...la 3 base della maggior parte dei codoni, si appaia in modo piuttosto libero con la base corrispondente del proprio anticodone (le terze basi di tali codoni oscillano ). Il fenomeno viene chiamato vacillamento

12 Il fenomeno del vacillamento rende possibile il realizzarsi di appaiamenti non convenzionali Se la 1 base dell anticodone è...allora questa si appaierà con il codone che presenta in 3 posizione.

13 Il t-rna per l isoleucina utilizza il vacillamento che coinvolge l INOSINA

14 EFFETTI DI EVENTI MUTAZIONALI A LIVELLO DI UN SINGOLO NUCLEOTIDE

15 Ligasi

16 Asn Asn Ligasi

17 Ligasi In questo caso caso la mutazione non ha prodotto nessuna modificazione dell informazione

18 Sostituzione di un nucleotide in un gene Cambiamento sinonimo Cambiamento non sinonimo

19 Mutazione che comporta la comparsa di un diverso amminoacido nella proteina effetto effetto trascurabile sul gene effetto dannoso vantaggioso per la specie (evoluzione, selezione)

20 TRANSIZIONI: QUANDO UNA PIRIMIDINA VIENE SOSTITUITA DA UN ALTRA PIRIMIDINA O UNA PURINA DA UN ALTRA PURINA. TRANSVERSIONI: QUANDO UNA PIRIMIDINA VIENE SOSTITUITA DA UNA PURINA O UNA PURINA DA UNA PIRIMIDINA

21 comparsa di un codone al quale non corrisponde nessun amminoacido effetto La sintesi della proteina termina precocemente

22 la sostituzione porta alla comparsa di un codone al quale corrisponde amminoacido....ma in quel punto la sintesi della catena dovrebbe terminare effetto Sintesi di una proteina più lunga

23 AMBRA, OCRA E OPALE Le mutazioni che modificano un codone senso trasformandolo in un codone non-senso (UAA, UAG, UGA) causano la terminazione prematura della sintesi proteica ed il rilascio di peptidi tronchi. Soppressione intergenica: i soppressori sono mutazioni di geni di t-rna che alterano l anticodone così che il trna mutante può leggere un codone di terminazione come se fosse un codone per un amminoacido.

24 AMBRA, OCRA E OPALE I codoni per la Tyr sono: UAU e UAC, quindi l anticodone sarà AUA e AUG che va letto al contrario essendo antiparallelo, cioè GUA L alterazione dell anticodone di un trna Tyr da GUA a CUA permette a questo di leggere il codone di stop definito AMBRA (UAG) e di inserire una tirosina OCRA: UAA OPALE: UGA

25 Attivazione degli amminoacidi

26 Classe I Classe II

27 L amminoaciladenilato è una anidride mista (il gruppo carbossilico dell amminoacido si attacca al fosforo dell ATP) la cui idrolisi è pari circa -14 kcal per mole. La molecola di amminoacil-trna ha un energia libera standard d -7 kcal per mole (legame estere). L equilibrio della reazione è quindi spostato verso al formazione dell amminoacil-trna.

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