IL DOGMA CENTRALE DELLA BIOLOGIA RNA

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Giorgio Rocco
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1 La traduzione

2 IL DOGMA CENTRALE DELLA BIOLOGIA Trascrizione DNA Passaggio dell informazione contenuta nel DNA mediante la sintesi di RNA RNA Proteine Duplicazione DNA Traduzione Costruzione della catena polipeptidica

3 Sintesi delle proteine

4 La DNA-polimerasi sintetizza DNA alla velocità di 1000 nucleotidi al secondo La RNA-polimerasi sintetizza RNA alla velocità di 55 nucleotidi al secondo Il ribosoma sintetizza una proteina alla velocità di 18 aa al secondo Dato che una cellula di mammifero contiene circa 10 milioni di ribosomi, vengono formati circa 200 milioni di legami carboamidici al secondo

5 Nel DNA si trovano sequenze molto ripetitive o DNA a sequenza semplice chiamato anche DNA satellite, presente nel centromero e nei telomeri Sequenze uniche o ripetute poche volte presenti nei geni del DNA degli eucarioti Sequenze moderatamente ripetitive (forse DNA di scarto) INTRONI o sequenze intercalate PLASMIDI: DNA circolari extracromosomici liberi nel citoplasma

6 1 gene = 1 enzima 1 gene = 1 proteina 1 gene = 1 polipeptide L Hb umana adulta ha due catene, alfa e beta, codificate da due geni

7 Allineamento dei 2 RNA anticodone codone

8 t-rna funge da adattatore amminoacido sito di legame dell amminoacido adattatore m-rna tripletta di nucleotidi che codifica un dato amminoacido

9 I ribosomi

10 I ribosomi: Subunità maggiore Subunità minore unità di Svedberg

11 La formula di struttura generale di un aminoacido Catena laterale R NH3+ C H COO-

12 Legame peptitidico

13 Le proteine Struttura primaria Struttura secondaria Struttura terziaria Struttura quaternaria

14 Il codice a triplette non sovrapposte m-rna inserzione delezione + inserzione e delezione Modulo di lettura ripristinato

15 Confronto tra codici sovrapposti e non sovrapposti Codice non sovrapposto Codice sovrapposto 1 2 3

16 I 3 differenti quadri di lettura in un codice non sovrapposto Quadro di lettura 1 Quadro di lettura 2 Quadro di lettura 1

17 Il Codice genetico è: Degenerato la degenerazione non è uniforme 3 codoni non riconoscono alcun amminoacido AUG è il codone d inizio

18 Elementi necessari per i 5 stadi principali della sintesi proteica: 1. ATTIVAZIONE DEGLI AMMINOACIDI 2. INIZIO 3. ALLUNGAMENTO 4. TERMINAZIONE 5. MODIFICAZIONI POST-TRADUZIONALI

19 Attivazione degli amminoacidi

20 Classe I Classe II

21 L t-rna con legato l amminoacido in 3

22 La sintesi proteica inizia con uno specifico amminoacido Nei procarioti Negli eucarioti + 3 Inizia con la metionina anziché con la f-met

23 Inizio della sintesi proteica 1 passaggio:

24 2 passaggio:

25 3 passaggio:

26 Riassumendo: si forma così il complesso d inizio

27 Fase di allungamento: 1 passaggio: legame del secondo aminoacil-t-rna

28 2 passaggio: formazione dei legami peptidici

29 Formazione del legame peptidico il gruppo NH2 del 2 amminoacido esplica un attacco nucleofilo sul COO- della f-metionina, formando così il legame peptidico tra i 2 amminoacidi Attività Peptidil-transferasica rrna 23S della subunità 50S catalizza la formazione del legame peptidico.

30 il sito P, una volta fomatosi il legame peptidico, ospita solo il t-rnafmet senza la f-metionina (trna scarico) il sito A ospita, in questa fase, solo l amminoacil t-rna del 2 amminoacido al quale è legato la fmetionina mediante legame peptidico Affinchè la biosintesi possa continuare è necessario liberare il sito A

31 3 passaggio: traslocazione

32 Le 3 fasi di allungamento si ripetono per ogni amminoacido che viene aggiunto

34 Accrescimento cefalico Il legame del peptidil t-rna viene scisso durante la reazione della peptidiltransferasi e quindi l energia di attivazione proviene proprio dal peptidil-trna che si trova all estremità della catena polipeptidica nascente. Quindi la testa della catena presenta un legame ad alto contenuto di energia che serve per l aggiunta del successivo monomero in arrivo. La polimerizzazione degli acidi nucleici è una reazione di accrescimento caudale dato che è l ultimo nucleotide in arrivo che ha un elevato contenuto di energia (trifosfato).

35 Fase di terminazione Codone di stop

36 Negli eucarioti: Il polisoma è una singola catena di mrna che viene tradotta simultaneamente da numerosi ribosomi ravvicinati

37 Nei procarioti: la trascrizione e la traduzione avviene simultaneamente

38 Modificazioni post-traduzionali

39 Trasporto delle proteine eucariotiche nel reticolo endoplasmatico: sequenza segnale

40 Glicosilazione

41 Il dolicolo fosfato

42 Proteine destinate ai lisosomi, alla membrana plasmatica o alla secrezione

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