DNA Proteine Cellule. Il DNA contiene l informazione per sintetizzare le proteine. proteine cellule. Essere vivente. geni

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Adolfo Ferrara
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1 Sintesi Proteica

2 DNA Proteine Cellule Il DNA contiene l informazione per sintetizzare le proteine geni Essere vivente proteine cellule Essere vivente Il DNA si tiene tutta la gloria, Le proteine fanno tutto il lavoro

3 Organizzazione della cellula DNA Il DNA è contenuto nel nucleo geni = istruzioni per fare le proteine citoplasma nucleo

4 Organizzazione cellulare Proteine Catene di amminoacidi Costruite da una struttura del citoplasma Struttura per fare le proteine = ribosoma citoplasma nucleo ribosoma costruzione delle proteine

5 Passaggio delle informationi Copiatura del gene e passaggio dal Nucleo al citoplasma Bisogna fare una copia del gene Avviene tramite la produzione di citoplasma nucleo ribosoma costruzione delle proteine

6 Dal nucleo al citoplasma trascrizione DNA proteina traduzione nucleo citoplasma

7 Come si codifica l in amminoacidi? DNA TACGCACATTTACGTACGCGG ribosoma AUGCGUGUAAAUGCAUGCGCC proteina Met Arg Val Asn Ala Cys Ala

8 L codifica per gli amminoacidi attraverso le triplette DNA TACGCACATTTACGTACGCGG mr AUGCGUGUAAAUGCAUGC AAUGCAUGCGCC proteina Met Arg Val Asn Ala Cys Ala? ribosoma Codone = blocco di 3 basi dell

RNA Transfer E un RNA a singolo filamento lungo circa 80 nucleotidi Ogni trna trasporta uno specifico amminoacido (legato all estremità 3 ) e presenta uno specifico anticodone Uno speciale gruppo di

9 RNA Transfer E un RNA a singolo filamento lungo circa 80 nucleotidi Ogni trna trasporta uno specifico amminoacido (legato all estremità 3 ) e presenta uno specifico anticodone Uno speciale gruppo di enzimi detti amminoacil-trna sintetasi accoppia il trna con il corrispondente amminoacido Il trna porta l amminoacido ai ribosomi per la sintesi proteica. L anticodone è formato dalle 3 basi del trna che sono complementari alla tripletta codone presente sull RNA messaggero Sito di attacco dell amminoacido * G U C C A C 3 A C C A C G C U U A A A G C * * G U G U * 5 G C G G A U U A * C G * * U C * C G A G A G G G * G A G C G C Legami U A idrogeno * G A * A C * A A G U U C A Anticodone

10 RNA Transfer Struttura tridimensionale della molecola di trna 5 3 Amino acid attachment site Hydrogen bonds A A G anticodone Anticodon 3 5 Anticodon Syimbolo del trna usato nei libri di testo

11 Ribosoma Il ribosoma ha tre siti di legame per il trna Il sito P Il sito A Il sito E Sito P (Peptidil-tRNA binding site) Sito E (Sito di uscita) E P A Sito A (AmminoaciltRNA binding site) Subunità maggiore Sito di aggancio dell Subunità minore

12 Il Legame dell amminoacido al proprio trna è catalizzato dalle amminoacil-trna sintetasi

13 Costruzione di una proteina La traduzione può essere schematizzata in tre parti: Inizio Allungamento Termine La traduzione inizia sempre con il codone AUG il quale è riconosciuto dal metionil-trna Dopo l identificazione del codone di partenza, il ribosoma incorpora gli amminoacidi formando una catena polipeptidica L è decodificato dai trna, ognuno dei quali trasporta uno specifico amminoacido sulla catena polipeptidica nascente La traduzione finisce quando si incontra un codone di stop (UAA, UAG, UGA)

14 Step 1- Inizio L scorre sulla subunità minore del ribosoma fino a che il codone AUG viene riconosciuto Le due subunità si attaccano per formare il ribosoma completo

15 Ribosoma Subunità maggiore Sito P Sito A Subunità minore A U G C U A C U U C G

16 Inizio 1 2 anticodone Legami idrogeno 1-tRNA U A C A U G codone 2-tRNA G A U C U A C U U C G A

17 Allungamento 1 Legame peptidico 2 3 anticodone Legami idrogeno 1-tRNA U A C A U G codone 2-tRNA 3-tRNA G A A G A U C U A C U U C G A

18 1 Legame peptidico tRNA U A C (Uscito) 2-tRNA 3-tRNA G A A G A U A U G C U A C U U C G A Il ribosoma si muove verso il codone successivo

19 1 Legami peptidici tRNA 2-tRNA 3-tRNA G C U A U G G A U G A A C U A C U U C G A A C U

20 1 Legami peptidici G 2-tRNA A U (In uscita) 3-tRNA 4-tRNA G C U G A A A U G C U A C U U C G A A C U Il ribosoma si muove verso il codone successivo

21 1 Legami peptidici tRNA U G A 3-tRNA 4-tRNA G A A G C U G C U A C U U C G A A C U

22 1 2 Legami peptidici tRNA 3-tRNA G A A 4-tRNA G C U G C U A C U U C G A A C U U G A Il ribosoma si muove verso il codone successivo

23 Termine 3 2 Struttura Primaria della proteina A C U 200-tRNA C A U G U U terminatore o codone di stop U A G

24 Proteina sintetizzata Proteina con struttura primaria Formata dalla sequenza corretta degli amminoacidi legati mediante legame peptidico

Poliribosomi Un elevato numero di ribosomi possono tradurre simultaneamente una singola molecola di formando un poliribosoma I Poliribosomi rendono possibile la produzione di molte copie di un

25 Poliribosomi Un elevato numero di ribosomi possono tradurre simultaneamente una singola molecola di formando un poliribosoma I Poliribosomi rendono possibile la produzione di molte copie di un polipeptide in modo molto veloce subunità ribosomali disaccoppiate Catena Polipeptidica nascente Inizio dell (5 end) Fine dell (3 end) Una molecola di è tradotta simultaneamente da molti ribosomi detti poliribosomi. Polipeptide completo Ribosomi 0.1 µm

Comparazione tra l espressione genica nei Procarioti e negli Eucarioti In una cellula eucariotica: La membrana nucleare separa la trascrizione dalla traduzione L viene processato nel nucleo La

26 Comparazione tra l espressione genica nei Procarioti e negli Eucarioti In una cellula eucariotica: La membrana nucleare separa la trascrizione dalla traduzione L viene processato nel nucleo La cellula procariotica non presenta una membrana nucleare, permettendo alla traduzione di iniziare durante la progressione della trascrizione RNA polimerase DNA Poliribosoma RNA polymerase Direction of transcription 0.25 mm DNA Polyribosome Polypeptide (amino end) Ribosome (5 end)

Sommario di trascrizione e traduzione nella cellula eucariotica 1 TRASCRIZIONE DNA L RNA è trascritto da un DNA stampo 3 2 SPLICING dell Esone RNA polimerasi L RNA trascritto (pre) è processato per

27 Sommario di trascrizione e traduzione nella cellula eucariotica 1 TRASCRIZIONE DNA L RNA è trascritto da un DNA stampo 3 2 SPLICING dell Esone RNA polimerasi L RNA trascritto (pre) è processato per produrre maturi che vengono portati nel citoplasma NUCLEO Introne Amminoacil-tRNA sintetasi CITOPLASMA 3 Formazione del Complesso di inizio L si attacca al ribosoma Amminoacido trna 4 Attivazione dell amminoacido ogni amminoacido viene legato al proprio trna Subunità ribosomali Polipeptide nascente Amminoacido attivato 5 5 Traduzione Figure E A A A A U G G U U U A U G Ribosoma Codone Anticodone Una successione di trna aggiungono il loro amminoacido alla catena polipeptidica mediante scorrimento del ribosoma sull codone dopo codone. Il polipeptide è completo con l arrivo sul codone di stop ed esso viene rilasciato dal ribosoma.

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