Sintesi proteica

SINTESI PROTEICA

Sintesi proteica

Cos'è?

La sintesi proteica è il processo biologico attraverso il quale le cellule del nostro organismo sintetizzano le informazioni contenute nel DNA per la costruzione delle loro proteine

Dove avviene?

Questo processo avviene nel citoplasma su grossi aggregati proteici, chiamati ribosomi. Ciascun ribosoma è composto da due subunità, una maggiore e una minore, da più di 50 proteine e alcune molecole di RNA.

Procarioti ed eucarioti: quali sono le differenze?

I ribosomi dei procarioti differiscono da quelli degli eucarioti per il coefficiente di sedimentazione (CS) e per alcuni tipi di RNA.

EUCARIOTI

PROCARIOTI

Il coefficiente di sedimentazione é di 80S. La subunità maggiore ha un CS di 60S, quella minore ha un CS di 40S. Questi ribosomi presentano anche 4 filamenti di RNA, uno nella minore e tre nella maggiore

Il coefficiente di sedimentazione è di 70S. La subunità maggiore ha un CS di 50S, la subunità minore ha un CS di 30S

RNA

Cos'è?

L'RNA, o acido ribonucleico, è un polipeptide molto simile al DNA, dal quale differisce per tre aspetti:

• l'uracile sostituisce la timina;
• essendoci un singolo filamento non vi sono i rapporti tra le basi;
• la molecola di zucchero è il ribosio.

Tipi di RNA

Si possono raggruppare in 3 classi:

• l'rRNA, o RNA ribosomiale;
• l'mRNA, o RNA messaggero;
• il tRNA, o RNA di trasporto.

Fasi della sintesi proteica

Affinchè avvenga la sintesi proteica, l'informazione per quest'ultima, contenuta nel DNA, deve essere trasferita dal nucleo al citoplasma (trascrizione) e, una volta lì, tradotta in una sequenza di amminoacidi (traduzione).

Trascrizione

Inizia quando, l'enzima RNA polimerasi si lega al codone di inizio o precursore. Ha così inizio l'allungamento.

Il filamento di mRNA viene trascritto su un filamento stampo di DNA. Il processo termina quando l'RNA polimerasi incontra il codone di stop. Il risultato è un singolo filamento di mRNA composto da parti codificanti (esoni) e non codificanti (introni), chiamato pre-mRNA.

Splicing

Affinchè l'informazione venga trasferita correttamente gli introni devono essere eliminati attraverso lo splicing. Gli esoni vengono poi legati tutti insieme a formare l'mRNA maturo. Per attraversare i pori nucleari senza subire alcun danno il filamento deve essere dotato di un cappuccio idrofilo (cupping).

Traduzione

Avviene nei ribosomi, nelle due subunità. L'informazione genetica è contenuta in triplette chiamate codoni. Questo processo avviene grazie a legami specifici tra codoni e anticodoni,

che consentono di aggiungere amminoacidi alla catena polipeptidica in formazione. Ogni tRNA, carico del corrispondente amminoacido, appaia il proprio anticodone al codone dell'mRNA, determinando la formazione dei legami peptidici tra gli amminoacidi. La sintesi proteica si conclude quando il ribosome incontra un codone di stop.

Modifiche post traduzione: cosa succede dopo?

La catena polipeptidica contiene una sequenza segnale, che indica dove dovrà dirigersi. Normalmente la catena si dirige verso gli organuli di destinazione, ma potrebbe capitare che un polipeptide porta con se una sequenza di 20 amminoacidi idrofobici. In questo caso sarà

mandato nel RER (reticolo endoplasmatico rugoso) dove la traduzione si interromperà. Quando il complesso polipeptide-ribosoma sarà consolidato la traduzione riprenderà. La potreina potrà restare nel RER oppure migrare verso altre destinazioni, dove potrebbe subire ulteriori modifiche.

Covid-19

Tra le malattie ad RNA abbiamo il Covid 19 o Sars-CoV-2. Questo è un virus ad RNA a singolo filamento aperto, con circa 30 mila base azotate e 10 mila amminoacidi. Questo si divide in geni che codificano proteine strutturali e geni che

codificano proteine non strutturali, tra le prime proteine, la più importante è la proteina Spike formata dalle subunità S1 ed S2 determinanti per poter attuare un processo di fusione tra il virus e le cellule dell’ospite. Il processo avviene grazie ad un cambio di conformazione della proteina S indotto dal legame tra RBD e il recettore ACE 2 dell’ospite (angiotensina 2). Infine, attraverso l’unione della membrana virale con quella plasmatica di quest’ultimo, il virus è in grado di replicarsi all’interno dell’organismo.