Traduzione

La traduzione è la seconda parte del dogma centrale della biologia molecolare: RNA id> Proteina. È il processo in cui il codice genetico in mRNA è letto per fare una proteina. La traduzione è illustrata nei diagrammi qui sotto. Dopo mRNA lascia il nucleo, si sposta in un ribosoma (vedi sotto), che consiste di rRNA e proteine. La traduzione avviene sui ribosomi che galleggiano nel citosol, o sui ribosomi attaccati al reticolo endoplasmatico ruvido. Il ribosoma legge la sequenza di codoni nell’mRNA e le molecole di tRNA portano gli amminoacidi al ribosoma nella sequenza corretta. Proprio come con la sintesi di mRNA, la sintesi proteica può essere divisa in tre fasi: iniziazione, allungamento e terminazione. Oltre al modello di mRNA e ai ribosomi, molte altre molecole contribuiscono al processo di traduzione, come i tRNA (vedi sotto) e vari fattori enzimatici

Per comprendere il ruolo del tRNA, è necessario saperne di più sulla sua struttura. Ogni molecola di tRNA ha un anticodone per l’amminoacido che trasporta. Un anticodone è complementare al codone per un amminoacido. Ad esempio, l’amminoacido lisina ha il codone AAG, quindi l’anticodone è UUC. Pertanto, la lisina sarebbe trasportata da una molecola di tRNA con l’anticodone UUC. Ovunque il codone AAG appaia nell’mRNA, un anticodone UUC di tRNA si lega temporaneamente. Mentre legato a mRNA, tRNA dà il suo amminoacido. Con l’aiuto di rRNA, i legami si formano tra gli amminoacidi mentre vengono portati uno ad uno al ribosoma, creando una catena polipeptidica. La catena di aminoacidi continua a crescere fino a raggiungere un codone di arresto.

I ribosomi (vedi sopra), che sono appena costituiti da rRNA (RNA ribosomiale) e proteine, sono stati classificati come ribozimi perché l’rRNA ha attività enzimatica. L’rRNA è importante per l’attività della peptidil transferasi che lega gli amminoacidi. I ribosomi hanno due subunità di rRNA e proteine. La subunità di grandi dimensioni ha tre siti attivi chiamati siti E, P e A. Questi siti sono importanti nell’attività catalitica dei ribosomi.

Proprio come con la sintesi di mRNA, la sintesi proteica può essere divisa in tre fasi: iniziazione, allungamento e terminazione. Oltre al modello di mRNA, molte altre molecole contribuiscono al processo di traduzione, come ribosomi, TRNA e vari fattori enzimatici

Inizio della traduzione: la piccola subunità si lega a un sito a monte (sul lato 5′) dell’inizio dell’mRNA. Procede alla scansione dell’mRNA nella direzione 5’id > 3′ fino a quando non incontra il codone INIZIALE (AUG). La grande subunità si attacca e l’iniziatore tRNA, che trasporta la metionina (Met), si lega al sito P sul ribosoma.

Allungamento di traslazione: Il ribosoma sposta un codone alla volta, catalizzando ogni processo che si verifica nei tre siti. Ad ogni passo, un tRNA carico entra nel complesso, il polipeptide diventa un amminoacido più lungo e un tRNA non caricato parte. L’energia per ogni legame tra aminoacidi è derivata dal GTP, una molecola simile all’ATP (Figura). In breve, i ribosomi interagiscono con altre molecole di RNA per creare catene di amminoacidi chiamate catene polipeptidiche, a causa del legame peptidico che si forma tra i singoli amminoacidi. All’interno del ribosoma, tre siti partecipano al processo di traduzione, i siti A, P ed E. Sorprendentemente, l’apparato di traduzione di E. coli richiede solo 0,05 secondi per aggiungere ogni amminoacido, il che significa che un polipeptide da 200 aminoacidi potrebbe essere tradotto in soli 10 secondi.

Terminazione della traduzione: la terminazione della traduzione si verifica quando viene rilevato un codone di arresto (UAA, UAG o UGA). Quando il ribosoma incontra il codone di stop, il polipeptide in crescita viene rilasciato con l’aiuto di vari fattori di rilascio (vedi figura sotto) e le subunità del ribosoma si dissociano e lasciano l’mRNA. Dopo che molti ribosomi hanno completato la traduzione, l’mRNA è degradato in modo che i nucleotidi possano essere riutilizzati in un’altra reazione di trascrizione.