La traduzione 2
codone Allineamento dei 2 RNA anticodone
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)
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
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
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
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?
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!
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?
Legami idrogeno tra le basi del codone con quelle dell anticodone anticodone codone
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
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.
Il t-rna per l isoleucina utilizza il vacillamento che coinvolge l INOSINA
EFFETTI DI EVENTI MUTAZIONALI A LIVELLO DI UN SINGOLO NUCLEOTIDE
Ligasi
Asn Asn Ligasi
Ligasi In questo caso caso la mutazione non ha prodotto nessuna modificazione dell informazione
Sostituzione di un nucleotide in un gene Cambiamento sinonimo Cambiamento non sinonimo
Mutazione che comporta la comparsa di un diverso amminoacido nella proteina effetto effetto trascurabile sul gene effetto dannoso vantaggioso per la specie (evoluzione, selezione)
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
comparsa di un codone al quale non corrisponde nessun amminoacido effetto La sintesi della proteina termina precocemente
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
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.
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
Attivazione degli amminoacidi
Classe I Classe II
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.