all codons are used in protein synthesis 20 amino acids 3 termination (stop) codons: UAA, UAG, UGA
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- Aurora Righi
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1 Il Codice Genetico
2 The genetic code consists of 64 triplet codons (A, G, C, U) 4 3 = 64 all codons are used in protein synthesis 20 amino acids 3 termination (stop) codons: UAA, UAG, UGA AUG (methionine) is the start codon (also used internally) multiple codons for a single amino acid = degeneracy 5 amino acids are specified by the first two nucleotides only
3 Ogni sequenza si presta ad essere tradotta in tre griglie di lettura differenti, a seconda del punto in cui inizio il processo di decodificazione sulla molecola. In tutti i casi sarà soltanto una delle 3 griglie a dar vita ad una proteina funzionale. I codoni dell mrna non riconoscono direttamente gli amminoacidi, esistono delle molecole adattatrici.
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5 trna Assumono una conformazione secondo il modello a trifoglio Le differenze nelle sequenze nucleotidiche determinano la capacità di legare un amminoacido specifico L ansa II contiene la sequenza di 3 nucleotidi detta ANTICODONE che si appaia, 17:1 durante la traduzione al codone G * dell mrna Questo appaiamento è fondamentale per l inserimento dell amminoacido corretto,come specificato dalla m-rna, nella catena polipeptidica in crescita. Methionine A C C Pu U * 7 66 Py C A * 17 A 9 Pu 1312 Py G T C ψ Py 22 23Pu G 25 47:16 20 A 26 47:15 20:120: : Py * 38 U Pu * 34 U 35 A 36 C Anticodon
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7 20 aminoacidi 48 diversi anticodoni (nei batteri 31 diverse molecole di trna) 61 codoni
8 Wobble (Vacillamento) Appaiamento sbagliato nella terza posizione del codone
9 Codon-anticodon interactions codon-anticodon base-pairing is antiparallel the third position in the codon is frequently degenerate one trna can interact with more than one codon wobble rules C with G or I (inosine) A with U or I G with C or U U with A, G, or I I with C, U, or A 3 5 trna met U A C A U G mrna 5 3 one trna leu can read two of the leucine codons 3 5 trna leu G A U wobble base C U A mrna G 5 3
10 Attivazione dell aminoacido Legame dell aminoacido al trna (estremità COOH dell aminoacido e il 3 OH del trna) L enzima che catalizza questa reazione è l aminoacil-trnasintetasi 1) Reazione altamente specifica 2) Fornisce l energia che verrà utilizzata per la formazione del legame peptidico durante la sintesi proteica
11 Reazione in 2 passaggi con utilizzo di ATP 1. ATP + Aminoacido = Aminoacido adenilato + 2P 2. Aminoacido adenilato + trna = AminoaciltRNA + AMP
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16 Fase d inizio Il trna iniziatore portante la metionina si lega alla subunità minore del ribosoma assieme a dei fattori d inizio. Si lega l mrna, la subunità minore del ribosoma scorre sull mrna fino a quando non incontra il codone d inizio AUG. Si instaura il legame tra l AUG e l anticodone del trna iniziatore. Si associa la subunità maggiore. Il trna iniziatore occupa il sito P, al sito A è presente il secondo codone dell mrna
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18 Al sito A si lega il trna acilato (portante il secondo aminoacido della catena polipeptidica). Si forma il legame peptidico tra l estremità COOH terminale della Metionina e l estremità NH2 terminale del secondo aminoacido ad opera dell attività enzimatica della subunità maggiore del ribosoma. L energia necessaria è data dall attivazione aminoacidica.
19 Formazione del legame peptidico Sito P Sito A
20 Polimerizzazione di testa Il legame ad alta energia è fornito dal monomero già inserito (proteine) Polimerizzazione di coda Il legame ad alta energia è fornito dal monomero entrante (DNA RNA)
21 Il trna scarico che occupava il sito P occuperà il sito E TRASLOCAZIONE il trna portante il dipeptide che occupava il sito A occuperà il sito P al sito A sarà presente il terzo codone dell mrna pronto ad ospitare un nuovo trna acilato
22 Allungamento
23 Terminazione Quando al sito A sarà presente uno dei 3 segnali di arresto, si legheranno dei fattori di terminazione e la sintesi sarà bloccata
24 Traduzione - Inizio fmet Large subunit E P A 5 UAC GAG...CU-AUG--UUC--CUU--AGU--GGU--AGA--GCU--GUA--UGA-AT GCA...TAAAAAA Small mrna subunit 3
25 Traduzione - Allungamento Met Polypeptide Phe Leu Ser Gly Arg Aminoacyl trna Ribosome E P A UCU 5 CCA GAG...CU-AUG--UUC--CUU--AGU--GGU--AGA--GCU--GUA--UGA-AT GCA...TAAAAAA mrna 3
26 Traduzione - Allungamento Met Polypeptide Phe Leu Ser Gly Arg Aminoacyl trna Ribosome E P A 5 CCA UCU GAG...CU-AUG--UUC--CUU--AGU--GGU--AGA--GCU--GUA--UGA-AT GCA...TAAAAAA mrna 3
27 Traduzione - Allungamento Met Polypeptide Phe Leu Ser Gly Arg Ribosome E P A 5 CCA UCU GAG...CU-AUG--UUC--CUU--AGU--GGU--AGA--GCU--GUA--UGA-AT GCA...TAAAAAA mrna 3
28 Traduzione - Allungamento Met Polypeptide Phe Leu Ser Gly Arg Ala Aminoacyl trna 5 Ribosome P A E CGA CCA UCU GAG...CU-AUG--UUC--CUU--AGU--GGU--AGA--GCU--GUA--UGA-AT GCA...TAAAAAA mrna 3
29 Traduzione - Allungamento Met Polypeptide Phe Leu Ser Gly Arg Ala Ribosome CCA E P A 5 UCU CGA GAG...CU-AUG--UUC--CUU--AGU--GGU--AGA--GCU--GUA--UGA-AT GCA...TAAAAAA mrna 3
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31 Ciascuna proteina si ripiega normalmente in un unica conformazione stabile che in genere è quella in cui è minima l energia libera. Tuttavia la conformazione può cambiare leggermente quando la proteina interagisce con altre molecole della cellula. Questo cambiamento di forma è spesso cruciale per l attività della proteina
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36 Modificazioni post-traduzionali Glicosilazione Acetilazione Fosforilazione
37 10_01.jpg
38 Regolazione dell attività di una proteina Livello trascrizionale Modificazioni chimiche di una proteina
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40 Regolazione positiva Regolazione negativa
41 01_23.jpg
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43 Il Genoma cellulare specifica inoltre: La struttura primaria delle proteine Presenza o assenza della proteina in un determinato tipo cellulare o in un determinato momento della vita cellulare La struttura primaria di RNA non tradotti Destinazione delle proteine all interno della cellula
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51 La variazione di un singolo aminoacido può provocare gravi effetti sul fenotipo dell organismo
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SUBUNITA MAGGIORE = 60S (rrna 28S, 5.8S e 5S + 45 proteine) SUBUNITA MAGGIORE = 50S (rrna 23S e 5S + 34 proteine)
TRADUZIONE I RIBOSOMI I Ribosomi hanno un diametro di circa 15-30 nm, sono costituiti da proteine ed rrna e sia nei Procarioti che negli Eucarioti, sono costituiti da una subunità maggiore e da una subunità
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