Il processo di creazione di una proteina da un progetto di DNA è un viaggio affascinante e intricato. Implica più passaggi, ciascuno cruciale per il prodotto proteico finale. Ecco una rottura dettagliata:
Passaggio 1:trascrizione
* Posizione: Nucleo
* Materiale di partenza: DNA
* Risultato: Messenger RNA (mRNA)
1. DNA che si svolge: La doppia elica del DNA si snoda, esponendo il gene contenente il codice per la proteina desiderata.
2. RNA polimerasi legame: L'RNA polimerasi, un enzima, si lega alla regione del promotore del gene, che segnala l'inizio del gene.
3. Sintesi dell'RNA: L'RNA polimerasi si muove lungo il filamento di DNA, leggendo la sequenza di basi e creando una molecola di RNA complementare (mRNA). Questo processo si chiama trascrizione.
4. Elaborazione mRNA: L'mRNA appena sintetizzato subisce elaborazione:
* Capping: Un cappuccio protettivo viene aggiunto all'estremità 5 'della molecola di mRNA.
* Splicing: Le regioni non codificanti (introni) vengono rimosse dall'mRNA, lasciando solo le regioni codificanti (esoni).
* poliadenilazione: Una coda di basi di adenina (coda di poli-A) viene aggiunta all'estremità 3 '.
Passaggio 2:traduzione
* Posizione: Citoplasma (in particolare ai ribosomi)
* Materiale di partenza: mRNA
* Risultato: Proteina
1. MRNA Legatura al ribosoma: La molecola di mRNA elaborata si lega a un ribosoma, che è una macchina cellulare responsabile della sintesi proteica.
2. Riconoscimento di tRNA: Trasferisci le molecole di RNA (tRNA), ciascuna che trasportano un aminoacido specifico, riconoscono e si legano ai codoni (sequenze a tre basi) sull'mRNA.
3. Formazione del legame peptidico: Il ribosoma si muove lungo l'mRNA, leggendo ogni codone e portando l'amminoacido corrispondente nella catena del polipeptide in crescita. Gli aminoacidi sono collegati insieme da legami peptidici.
4. Allungamento a catena: La catena del polipeptide continua a crescere mentre il ribosoma si muove lungo l'mRNA, aggiungendo aminoacidi uno per uno.
5. Terminatura: Quando il ribosoma incontra un codone di arresto, il processo di sintesi proteica termina. La catena polipeptidica si stacca dal ribosoma.
Passaggio 3:piega proteica
* Posizione: Citoplasma, reticolo endoplasmatico (ER), apparato Golgi
* Materiale di partenza: Catena polipeptidica
* Risultato: Proteina funzionale
1. Struttura primaria: La sequenza di aminoacidi nella catena del polipeptide determina la sua struttura primaria.
2. Struttura secondaria: La catena polipeptidica si piega in forme specifiche, come eliche alfa e fogli beta, a causa delle interazioni tra aminoacidi (legami idrogeno).
3. Struttura terziaria: La catena del polipeptide si piega ulteriormente in una complessa struttura 3D, guidata dalle interazioni tra le catene laterali degli aminoacidi (interazioni idrofobiche, legami ionici, legami disolfuro).
4. Struttura quaternaria: Alcune proteine sono costituite da catene polipeptidiche multiple (subunità) che si associano tra loro per formare un'unità funzionale.
Passaggio 4:modifica della proteina
* Posizione: Er, Apparato Golgi
* Materiale di partenza: Proteina piegata
* Risultato: Proteina funzionale matura
1. glicosilazione: Le molecole di zucchero possono essere aggiunte alla proteina, modificando la sua funzione e la sua stabilità.
2. Fosforilazione: I gruppi di fosfato possono essere aggiunti alla proteina, che può alterare la sua attività.
3. Altre modifiche: Possono verificarsi altre modifiche, come l'acetilazione, la metilazione e l'ubiquitinazione, che si esauriscono ulteriormente la funzione della proteina.
Prodotto finale:una proteina funzionale completa
Il processo culmina nella produzione di una proteina matura e funzionale pronta a svolgere il suo ruolo specifico nella cellula o nell'organismo. Questo viaggio dal DNA alla proteina esemplifica l'intricato coordinamento degli eventi molecolari che sono alla base della vita stessa.
