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TRADUZIONE, LE TAPPE DELLA TRADUZIONE - Coggle Diagram
TRADUZIONE
La traduzione dell'mRNA richiede
il tRNA
che per garantire che la proteina fabbricata sia quella specificata dall'mRNA, deve leggere i codoni dell'mRNA e associare a ciascuno l'amminoacido corrispondente
il tRNA svolge 3 funzioni: si carica di amminoacidi, si associa alle molecole di mRNA e interagisce con i ribosomi
Per ognuno dei 20 amminoacidi c'è almeno un tipo specifico di tRNA e ogni tRNa contiene circa 80 nucleotidi e presente una configurazione mantenuta da legami a idrogeno
La configurazione del tRNA è adattata alle interazioni con speciali siti di legame sui ribosomi. All'estremità 3' di ogni molecola di tRNA si trova un sito di attacco per l'amminoacidi, cioè il punto in cui l'amminoacido si lega in modo covalente.
verso la metà della sequenza c'è un gruppo di 3 basi chiamato anticodone che costituisce il sito di appaiamento fra basi complementari con l'mRNA
Il caricamento del tRNA con l'amminoacido è realizzato da una famiglia di enzimi detti amminoacil-tRNA-sintetasi.
Grazie alla struttura tridimensionale il tRNA viene riconosciuto dall'enzima attivante.
L'amminoacido si attacca all'estremità 3 del tRNA con un legami ricco di energia formando un tRNA carico. Questo legame fornirà energia necessaria per la formazione del legame peptidico degli amminoacidi adiacenti
Il sito di legame in cui avviene il caricamento dell'amminoacido e sempre 3'-ACC-5'
I Ribosomi
Sono strutture complesse in grado di assemblare correttamente una catena polipeptidica trattenendo nella giusta posizione l'mRNA e i tRNA carichi.
la sequenza polipeptidica da produrre è specificata solo dalla sequenza lineare dei codoni dell'mRNA
Sono costituiti da 2 subunità separate che si uniscono durante la traduzione
i ribosomi negli eucarioti, la subunità maggiore è composta da 3 molecole diverse di rRNA e 45 molecole proteiche differenti; mentre la subunità minore contiene una sola molecola di rRNA e 33 molecole proteiche
I ribosomi dei procarioti sono un po' più piccoli ma sono anch'essi formati da 2 subunità.
sulla subunità maggiore del ribosoma si trovano 3 siti di legame per i tRNA. un tRNA carico passa da tra 3 siti in un ordine preciso
nel sito A amminoacidico l'anticodone del tRNA si lega al codone dell'mRNA allineando l'amminoacido che va aggiunto alla catena polipeptidica
Nel sito P peptidilico il tRNA cede l'amminoacido alla catena polipeptidica
nel sito E exit si trova il tRNA che ha consegnato l'amminoacido e torna nel citosol per prenderne un altro e ricominciare il ciclo
LE TAPPE DELLA TRADUZIONE
L'INIZIO
Il codone di inizio nell'mRNA è
AUG
; per complementarietà l'anticodone di un tRNA caricato con metionina si lega al codone di inizio.
il primo amminoacido di una catena polipeptidica è sempre la
metionina
e in molti casi la metionina iniziale viene rimossa da un'enzima
La traduzione dell'mRNA incomincia con la formazione di un complesso di inizio costituito da un tRNA caricato con il primo amminoacido della catena peptidica e da una subunità ribosomiale minore legati all'mRNA
l'mRNA della subunità minore si lega a un sito di legame complementare lungo l'mRNA situato verso l'estremità 5 che dà inizio alla traduzione
Dopo che il tRNA caricato si è legato all'mRNA la subunità maggiore del ribosoma si unisce al complesso. il tRNA scorre nel sito P del ribosoma mentre il sito A si allinea al secondo codone dell'mRNA
Queste componenti sono tenute assieme correttamente da un gruppo di proteine dette
fattori di inizio
L'ALUNGAMENTO
Nel sito A rimasto libero entra il tRNA carico e la subunità maggiore catalizza 2 reazione: -Nel sito P rompe il legame tra il tRNA e il suo amminoacido. - catalizza la formazione di un legame peptidico fra questo amminoacido e quello attaccato al tRNA situato nel sito A.
Dopo aver consegnato la propria metionina, che si unirà alla prolina grazie all'attività della subunità maggiore, il primo tRNA va nel sito E e torna nel citosol per caricare un'altra metionina. Il seconda tRNA che trasporta un dipeptide slitta nel sito P mentre il ribosoma si sposta di un codone lungo l'mRNA
Il processo di allungamento della catena continua ripetendo le seguenti tappe:
il tRNA carico entra nel sito A e qui il suo anticodone si leaga al codone dell'mRNA
l'amminoacido portato dal tRNA forma un legame peptidico con la catena amminoacidica presente nel sito P
il tRNA del sito P si sposta nel sito E da cui poi si stacca. Il ribosoma avanza di un codone e il complesso tRNA-polipeptide si trova nel sito P libero
Tutte queste tappe si svolgono con la partecipazione di proteine dette
fattori di allungamento
LA TERMINAZIONE
Avviene quando nel sito A entra uno dei 3 codoni di stop
quando ciò avviene il ciclo di allungamento si arresta e la traduzione ha termine. I codoni di stop
UAA, UAG e UGA
non codificano nessun amminoacido e non si legano a un tRNA ma a un fattore di rilascio che consente l'idrolisi del legame tra la catena polipeptidica e il tRNA nel sito P
Il polipeptide appena terminato si separa dal ribosoma: come
c-terminale
ha l'amminoacido che si è unito alla catena mentre come
N-terminale
ha una metionina
L'informazione che stabilisce quale configurazione finale avrà una proteina neo-sintetizzata è già contenuta nella sua sequenza amminoacidica
Al termine del processo l'mRNA e la subunità del ribosoma si staccano