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Il mio contributo multimediale modificato

1. 1. Cos'è la sintesi proteica * La sintesi proteica è il processo che porta alla formazione delle proteine utilizzando le informazioni contenute nel DNA. * Si tratta di un processo piuttosto complesso in cui intervengono vari "attori" * Nelle sue linee fondamentali questo processo è identico in tutte le forme di vita, sia eucarioti che procarioti

2. 2. * Come vedremo, il processo comincia nel nucleo (negli eucarioti) e termina nel citoplasma o nel reticolo endoplasmatico ruvido Dove avviene

3. 3. Gli "attori" - Il DNA Nel DNA sono contenute le "istruzioni" per sintetizzare le diverse proteine Ogni "porzione" di DNA che codifica per una specifica proteina è detta gene

4. 4. Gli "attori" - Il DNA Ad esempio, questo potrebbe essere il gene per l'insulina... ... e questo il gene per l'emoglobina

5. 5. Gli "attori" - L'RNA Nella sintesi proteica interviene un altro acido nucleico, l'RNA, presente in 3 forme diverse (ma a filamento singolo): - l'RNA messaggero (mRNA) - l'RNA ribosomale (rRNA) - l'RNA transfer (tRNA)

6. 6. L'RNA messaggero l'RNA messaggero (mRNA) è una singola catena lineare di RNA che fa da tramite tra il nucleo e il citoplasma. Contiene una copia "in negativo" del gene.

7. 7. L'RNA ribosomale L'RNA ribosomale (rRNA) costituente principale (insieme ad alcune proteine) dei ribosomi, da cui il nome.

8. 8. L'RNA transfer L'RNA transfer (tRNA) è una particolare catena di RNA che viene rappresentato bidimensionalmente come un trifoglio... ...mentre la struttura tridimensionale è decisamente più complessa

9. 9. Gli "attori" - Amminoacidi La sintesi proteica richiede anche gli amminoacidi, cioè i "mattoncini" che, assemblati in sequenza, costituiranno le proteine

10. 10. Gli "attori" - Amminoacidi Tutte le nostre proteine sono costituite da solo 20 tipi di amminoacidi, un po' come tutte le parole del nostro vocabolario sono formate utilizzando 21 lettere dell'alfabeto Ala Alanina Gly Glicina Met Metionina Ser Serina Cys Cisteina His Istidina Asn Asparagina Thr Treonina Asp Acido aspartico Ile Isoleucina Pro Prolina Val Valina Glu Acido glutammico Lys Lisina Gln Glutammina Trp Triptofano Phe Fenilalanina Leu Leucina Arg Arginina Tyr Tirosina

11. 11. Gli "attori" - Amminoacidi Una sequenza di amminoacidi, come questa... Gly Ala Met Val Tyr ... è un polipeptide. Le proteine sono polipeptidi generalmente molto lunghi e con un organizzazione anche molto complessa.

12. 12. Gli "attori" - Ribosomi Le "fabbriche" cellulari di proteine sono i ribosomi, piccoli organuli costituiti da due subunità I ribosomi, come detto, sono costituiti da rRNA e proteine

13. 13. Le fasi della sintesi proteica Le fasi della sintesi proteica sono 2: -La Trascrizione (che, negli eucarioti, avviene nel nucleo) -La Traduzione (che avviene sui ribosomi)

14. 14. La trascrizione Nella fase di trascrizione la doppia elica di una porzione di DNA viene dapprima svolta... ... ad opera di un enzima detto RNA-Polimerasi

15. 15. La trascrizione Lo stesso enzima apre la doppia elica... ... e inizia, utilizzando uno dei due filamenti come stampo, a costruire una molecola complementare di mRNA.

16. 16. La trascrizione Ecco un modello tridimensionale dell'RNA- Polimerasi

17. 17. A G T T G G A C T A C G A A A C G T T C C T G C La trascrizione Ad esempio, prendiamo una porzione di DNA come quella mostrata a sinistra

18. 18. La trascrizione Ad esempio, prendiamo una porzione di DNA come quella mostrata a sinistra A A A C G T T C C T G C A G T T G G A C T A C G

19. 19. La trascrizione Ad esempio, prendiamo una porzione di DNA come quella mostrata a sinistra A A A C G T T C C T G C A G T T G G A C T A C G

20. 20. La trascrizione Ad esempio, prendiamo una porzione di DNA come quella mostrata a sinistra A A A C G T T C C T G C A G T T G G A C T A C G

21. 21. La trascrizione Dopo la separazione dei due filamenti, l'RNA polimerasi comincia ad assemblare la catena complementare di mRNA... A A A C G T T C C T G C A G T T G G A C T A C G

22. 22. La trascrizione ... utilizzando come stampo uno dei filamenti e secondo la complementarietà delle basi. G C U C A A C C U G U A A G T T G G A C T A C G

23. 23. La trascrizione ... La catena di RNA messaggero così formata... G C U C A A C C U G U A

24. 24. La trascrizione ... La catena di RNA messaggero così formata... G C U C A A C C U G U A

25. 25. La trascrizione ... sarà una sorta di impronta "in negativo" del gene da cui si è originato... ... e migrerà verso i ribosomi liberi nel citoplasma o verso quelli attaccati al reticolo endoplasmatico rugoso, portando le istruzioni per la sintesi della proteina. RNA messagero G C U C A A C C U G U A

26. 26. Dalla trascrizione alla traduzione

27. 27. Il codice genetico Ma come si fa a passare dal "linguaggio" degli acidi nucleici (che utilizza 4 "lettere")... ... al "linguaggio" delle proteine (che utilizza 20 "lettere")?

28. 28. Il codice genetico  Certo non può esserci una corrispondenza 1:1  Ma non è neanche possibile associare un amminoacido ad una coppia di basi azotate  Infatti le possibili coppie di basi sono 42 = 16 (AA, UU, CC, GG, AU, AC, AG, UA, UC, UG, CA, CG, CU, GA, GU, GC) troppo poche per poter codificare i 20 amminoacidi

29. 29. Il codice genetico Appare evidente, quindi, che il codice utilizzato si basa su triplette di basi... ... infatti 43 = 64 combinazioni sono più che sufficienti per codificare i 20 amminoacidi

30. 30. Il codice genetico Ed ecco quindi il codice genetico: Ovviamente è ridondante: ci sono cioè più triplette che codificano per lo stesso amminoacido Ci sono anche le triplette di inizio (AUG) e di stop (UAA, UAG e UGA) che determinano l'inizio e la fine di una sequenza polipeptidica

31. 31. GGG GGU GGC GGA Questi tre codoni sono tutti per l'aminoacido glicina

32. 32. Il codice genetico Il codice genetico è universale: praticamente tutti gli organismi viventi utilizzano questo stesso codice per tradurre una sequenza di basi azotate (il DNA e poi l'RNA) in una sequenza di amminoacidi (la proteina) Ogni tripletta di basi sull'RNA è anche detta codone

33. 33. La traduzione La fase di traduzione ha inizio quando l'RNA messaggero si attacca al ribosoma. G C U C A A C C U G U A C G A Ala UG U Gln AG G Gly UC A Val codone anticodone

34. 34. La traduzione G C U C A A C C U G U A C G A Ala UG U Gln AG G Gly UC A Val Successivamente su ogni codone si attaccherà il tRNA con l'anticodone complementare, portandosi dietro un amminoacido.

35. 35. La traduzione G C U C A A C C U G U A C G A Ala UG U Gln AG G Gly UC A Val

36. 36. La traduzione G C U C A A C C U G U A C G A Ala UG U Gln AG G Gly UC A Val

37. 37. La traduzione G C U C A A C C U G U A C G A Ala UG U Gln AG G Gly UC A Val

38. 38. La traduzione G C U C A A C C U G U A C G A Ala UG U Gln AG G Gly UC A Val

39. 39. La traduzione G C U C A A C C U G U A C G A Ala UG U Gln AG G Gly UC A Val

40. 40. La traduzione G C U C A A C C U G U A C G A Ala UG U Gln AG G Gly UC A Val

41. 41. La traduzione G C U C A A C C U G U A C G A Ala UG U Gln AG G Gly UC A Val L'amminoacido del primo tRNA si lega poi a quello del secondo...

42. 42. La traduzione G C U C A A C C U G U A C G A Ala UG U Gln AG G Gly UC A Val L'amminoacido del primo tRNA si lega poi a quello del secondo...

43. 43. La traduzione G C U C A A C C U G U A C G A Ala UG U Gln AG G Gly UC A Val L'amminoacido del primo tRNA si lega poi a quello del secondo...

44. 44. La traduzione G C U C A A C C U G U A C G A Ala UG U Gln AG G Gly UC A Val ... il primo tRNA si allontana...

45. 45. La traduzione G C U C A A C C U G U A C G A Ala UG U Gln AG G Gly UC A Val ... il primo tRNA si allontana...

46. 46. La traduzione G C U C A A C C U G U A C G A Ala UG U Gln AG G Gly UC A Val ... il primo tRNA si allontana...

47. 47. La traduzione G C U C A A C C U G U A C G A Ala UG U Gln AG G Gly UC A Val ... e un nuovo tRNA si attacca all'RNA messaggero

48. 48. La traduzione G C U C A A C C U G U A Ala UG U Gln AG G Gly UC A Val ... e un nuovo tRNA si attacca all'RNA messaggero

49. 49. La traduzione G C U C A A C C U G U A Ala UG U Gln AG G Gly UC A Val ... e un nuovo tRNA si attacca all'RNA messaggero

50. 50. La traduzione G C U C A A C C U G U A UG U AG G Gly UC A Val ... e così via. Ala Gln

51. 51. La traduzione G C U C A A C C U G U A UG U AG G Gly UC A Val ... e così via. Ala Gln

52. 52. La traduzione G C U C A A C C U G U A UG U AG G Gly UC A Val ... e così via. Ala Gln

53. 53. La traduzione G C U C A A C C U G U A UG U AG G Gly UC A Val ... e così via. Ala Gln

54. 54. La traduzione G C U C A A C C U G U A UG U AG G Gly UC A Val ... e così via. Ala Gln

55. 55. La traduzione G C U C A A C C U G U A AG G Gly UC A Val ... e così via. Ala Gln

56. 56. La traduzione G C U C A A C C U G U A AG G Gly UC A Val ... e così via. Ala Gln

57. 57. La traduzione G C U C A A C C U G U A AG G Gly UC A Val ... e così via. Ala Gln

58. 58. La traduzione G C U C A A C C U G U A AG G UC A Val ... e così via. Gly Ala Gln

59. 59. La traduzione G C U C A A C C U G U A AG G UC A Val ... e così via. Gly Ala Gln

60. 60. La traduzione In questo modo si viene a costruire un polipeptide sempre più grande finché non si arriva ad un codone di stop e la sintesi si interrompe.

61. 61. A GC TTCAAAT GC AA T TG T Template Strand Nucleus Cytoplasm U C G UU C A A A U C G UU C A A A mRNA

62. 62. U C G UU C A A A A GC TTCAAAT GC AA T TG T template Strand Nucleus Cytoplasm AA1 AGC tRNA's

63. 63. Il tRNA è una connessione tra l'anticodone e l'aminoacido 3 SITI: 1) AA 2) Anticodone 3) Amminoacil- tRNA-sintetasi

64. 64. U C G UU C A A A A GC TTCAAAT GC AA T TG T template Strand *AA2 AAG AA1 AGC tRNA's Nucleus Cytoplasm ATP

65. 65. U C G UU C A A A A GC TTCAAAT GC AA T TG T Template Strand AA3 U U U *AA2 AAG AA1 Nucleus Cytoplasm AGC AA1 ATP

66. 66. U C G UU C A A A A GC TTCAAAT GC AA T TG T template Strand AA3 U U U *AA2 AAG AA1 Nucleus Cytoplasm AGC AA1

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Published on Il mio contributo multimediale modificato 1. Cos'è la sintesi proteica * La sintesi proteica è il processo che porta alla formazione delle proteine utilizzando le informazioni contenute nel DNA. * Si tratta di un processo piuttosto complesso in cui intervengono vari "attori" * Nelle sue linee fondamentali questo processo è identico in tutte le forme di vita, sia eucarioti che procarioti 2.

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DNA ed RNA - La chimica del DNA e dell’RNA

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DNA animation (2002-2014) by Drew Berry and Etsuko Uno wehi.tv #ScienceArt