Grafica dinamica/Creata/Immagini Getty
L'acido desossiribonucleico (DNA) è il modello genetico di tutta la vita cellulare. Mentre memorizza le istruzioni genetiche che definiscono chi siamo, sono le proteine prodotte da questi geni che svolgono la miriade di funzioni essenziali per la crescita, lo sviluppo e la difesa immunitaria.
Quindi, il DNA dice effettivamente alle cellule quali proteine costruire? La risposta è sia sì che no. Il DNA codifica le informazioni, ma il processo di traduzione di tali informazioni in proteine funzionali richiede una serie di passaggi attentamente regolati.
La sequenza ben consolidata di eventi, ovvero la prima trascrizione del DNA in RNA messaggero (mRNA), quindi la traduzione dell'mRNA nei ribosomi per sintetizzare le proteine, è nota come il dogma centrale della genetica, un concetto articolato per la prima volta da Francis Crick nel 1958.
Il DNA è composto da nucleotidi, ciascuno costituito da un gruppo fosfato, uno zucchero desossiribosio e una delle quattro basi azotate:adenina (A), timina (T), citosina (C) o guanina (G). L'accoppiamento delle basi segue regole rigide:l'adenina si accoppia sempre con la timina e la citosina si accoppia sempre con la guanina, formando la familiare struttura a doppia elica.
All'interno di questa doppia elica, la sequenza di basi codifica le istruzioni per le proteine. Un tratto contiguo di DNA che codifica per una particolare proteina è chiamato gene.
La trascrizione inizia quando l'enzima RNA polimerasi si lega a una regione del promotore e legge il filamento modello di DNA. Sintetizza un filamento complementare di RNA messaggero (mRNA), sostituendo la timina (T) con l'uracile (U). Il filamento di RNA nascente è inizialmente chiamato pre‑mRNA.
Nelle cellule eucariotiche, il pre‑mRNA subisce un'ampia elaborazione:le sequenze non codificanti note come introni vengono rimosse e le sequenze codificanti chiamate esoni vengono unite insieme per produrre una molecola di mRNA matura pronta per l'esportazione dal nucleo.
I procarioti, privi di un nucleo definito, eseguono contemporaneamente la trascrizione e la traduzione nel citoplasma, semplificando il percorso.
Una volta all’interno del citoplasma, l’mRNA maturo si lega a un ribosoma, la fabbrica delle proteine della cellula. I ribosomi leggono l'mRNA in gruppi di tre nucleotidi, chiamati codoni, ciascuno dei quali specifica un particolare amminoacido.
Le molecole di RNA di trasferimento (tRNA) trasportano amminoacidi e possiedono anticodoni complementari ai codoni dell'mRNA. Quando ciascun codone è abbinato al suo tRNA, l'amminoacido corrispondente viene aggiunto alla catena polipeptidica in crescita.
Ad esempio, il codone AUG codifica per l'amminoacido metionina, che spesso funge da segnale di inizio per la traduzione. Il processo continua finché un codone di stop segnala la terminazione, producendo una proteina completamente formata.
