Dal gene alla proteina

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1 Dal gene alla proteina

2 Il collegamento tra geni e proteine La trascrizione e la traduzione sono i due principali processi che legano il gene alla proteina: uno sguardo panoramico

3 Le informazioni genetiche immagazzinate nel DNA dirigono la sintesi di migliaia di differenti proteine nelle cellule.

4 Sintesi e maturazione dell RNA La trascrizione è la sintesi dell RNA dettata dal DNA La TRASCRIZIONE fa sì che la sequenza di nucleotidi del DNA in un gene venga riscritta nel linguaggio complementare dell RNA

5 TRASCRIZIONE RNA polimerasi II negli eucarioti

6 L RNA polimerasi aggiunge ribonucleotidi soltanto all estremità 3

7 Nei procarioti la maggior parte del genoma codifica proteine (oppure trna e rrna) quindi soltanto una piccola parte costituita da sequenze di regolazione come i promotori non codifica Nei genomi eucariotici, al contrario, la maggior parte del DNA (circa il 97% nell uomo) non codifica proteine o RNA. Questo DNA è costituito da introni cioè regioni che interrompono le regioni codificanti. Una parte più consistente è costituito da DNA ripetitivo

8

9 TRADUZIONE La traduzione è la sintesi di un polipeptide dettata dall RNA

10 La sintesi proteica (nota anche come traduzione genica) costituisce il processo in cui l'informazione contenuta nel DNA dei geni viene convertita in proteine che svolgono nella cellula un'ampia gamma di funzioni. Nella sintesi proteica un filamento di RNA messaggero, prodotto a partire da un gene sul DNA attraverso il processo di trascrizione, è usato come stampo per la produzione di una specifica proteina. La relazione tra triplette di basi dell'rna e gli amminoacidi delle proteine è definito codice genetico. Una sequenza nucleotidica del DNA (gene).. AGAAACTAG.. Viene trascritta sotto forma di mrna.. UCUUUGAUC. La sequenza nucleotidica dell mrna viene usata come stampo dai ribosomi e trasformata in sequenza amminoacidica (proteina).. SerLeuIle..

11 In tutti gli organismi, dai batteri alle piante agli animali, i geni presenti nel DNA nucleare sono basati su un codice di triplette di basi dei nucleotidi.

12 Il codice a triplette Le triplette di nucleotidi specificano gli aminoacidi

13 IL CODICE GENETICO Il codice genetico è il linguaggio biologico, ovvero il linguaggio con cui tutte le cellule comunicano tra loro, trasmettendosi le informazioni relative a tutti i caratteri ereditabili e tipici di ciascuna specie Come tutti i linguaggi, quindi, è costituito da un proprio alfabeto composto da lettere. Le lettere si associano tra loro a formare parole, e le parole, a loro volta, si associano a formare frasi di senso compiuto. La frase quindi, rappresenta il messaggio completo e relativo a un singolo carattere. Una frase è contenuta in un GENE, e se, per il dogma della genetica, ad un gene corrisponde una proteina, significa che la frase rappresenta l informazione relativa ad una proteina. Ossia, nel gene sono contenute le istruzioni, sotto forma di codice, per la produzione di una proteina. Lettere A C T G sono solo 4 parole Sono 64 triplette o codoni ACC ATA AGC frasi Sono infinite ATGACCATG.

14 U C A G

15 Nella genetica classica ai codoni di termine (stop) vennero assegnati i nomi dei geni in cui furono individuati per la prima volta - UAG venne chiamato ambra, UGA opale e UAA ocra. La traduzione inizia in corrispondenza di un codone di avvio (start) ma, a differenza del codone di termine, questi non è sufficiente per avviare il processo di sintesi; in prossimità del codone di avvio devono infatti anche trovarsi alcune sequenze tipiche che permettono all'mrna di legarsi ai ribosomi. Il codone di avvio più noto è AUG, che codifica anche la metionina. Molti codoni sono ridondanti, cioè due o più codoni corrispondono allo stesso amminoacido. Questa ridondanza è limitata alla terza base del codone - ad esempio, sia GAA che GAG codificano la glutammina. Per questo motivo il codice genetico è detto Degenerato e Un codone è detto quattro volte degenere se qualsiasi nucleotide nella sua terza posizione codifica lo stesso amminoacido (ad esempio, UCA, UCC, UCG e UCU, tutti corrispondenti alla serina); è detto due volte degenere se solo due delle quattro basi nella sua terza posizione codificano lo stesso amminoacido (ad esempio AAA ed AAG, corrispondenti alla lisina).

16 Il messaggio è costituito da una serie di codoni di una molecola di mrna, mentre l interprete viene chiamato RNA transfer Le molecole di RNA transfer non sono tutte uguali Ogni trna è costituito da una sequenza di nucleotidi e può unirsi mediante legami covalenti con uno soltanto dei 20 aminoacidi. La funzione del trna è quella di trasportare aminoacidi nel sito corretto in un polipeptide in accrescimento

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