Scarica Biologia animale e vegetale - DNA e più Sbobinature in PDF di Biologia Animale solo su Docsity! DNA BASI MOLECOLARI DELL’EREDITARIETA’ Il DNA rappresenta la molecola dell’informazione genetica che ha un flusso tra le generazioni di cellule precedentemente duplicato contenendo due copie identiche del materiale genetico della cellula, affinché possa essere equamente diviso in due cellule figlie Replicazione del DNA processo attraverso il quale la cellula ottiene due copie identiche dello stesso genoma che poi viene diviso alle due cellule figlie. Processo che avviene in una precisa fase del cito cellulare, la fase S. La divisione del materiale genetico a due cellule figlie viene chiamata MITOSI. Il genoma nella sequenza dei nucleotidi di DNA contiene anche tutta l’informazione necessaria affinché si possa esprimere il messaggio l’espressione genica. ESPERIMENTI PER LA SCOPERTA Prima che si scoprisse che l’informazione genetica è situato nel DNA facevano vari esperimenti sui topi si pensava che potessero essere le proteine a essere le molecole informazionali rispetto al DNA, perché poteva avere una complessità maggiore dati i 20 amminoacidi. Ci sono stati degli esperimenti a circa metà 900, che hanno risposto in maniera univoca il DNA come molecola informazionale il primo esperimento fu condotto da Griffith nel 1928. Questo esperimento prevede che: usò un batterio chiamato streptococcus pneumoniae presente in due forme capsulato e virulento, cioè causa polmonite nel topo e ne causa la morte; se invece il batterio è acapsulato è non-virulento, cioè non provoca la polmonite e non determina la morte del topo CEPPO S (capsulato)s sta per “smooth” cioè liscio dalle colonie dei batteri CEPPO R (non capsulato)r sta per “rought” cioè ruvido dalle colonie dei batteri. Lo scienziato notò proprio questo che quei topi a cui veniva iniettato il ceppo S morivano di polmonite e quelli col ceppo R sopravviveva. Poi Griffith uccise al calore i batteri del ceppo S e quando venivano iniettati il topo sopravvivevapoi prese le cellule vive del ceppo R e le mescolò con il lisato delle cellule morte del ceppo S e osservò che se un topo veniva iniettato da questo siero moriva per polmonite e all’interno del topo potevano essere isolati batteri del ceppo S questo significa che dal lisato cellulare delle cellule morte del ceppo S era stato trasferito qualcosa alle cellule del tipo R che le aveva trasformate in cellule del ceppo S questo qualcosa venne chiamato principio trasformante che provocava un cambiamento di tipo ereditario. IDENTIFICAZIONE DEL PRINCIPIO TRASFORMANTE Nel 1944 il gruppo di Avery ripeté l’esperimento di Griffith per capire quale fosse la molecola dell’ereditarietà pensavano fossero le proteine. Lo rifece uccideva questi batteri virulenti del ceppo S trattava i batteri con vari tipi di enzimi con RNAasi che degradano l’RNA con lo scopo di degradare tutte le molecole di RNA nel lisato stessoun’altra la trattò con proteasi per degradare le proteine quindi in questa provetta le proteine erano assenti e una la trattò con DNAasi, cioè gli enzimi che degradano il DNA. Queste aliquote venivano poi mescolate con i batteri R prese questo omogenato con i batteri cdi tipo r e li iniettò al topo osservava che i topi morivano se l’omogenato era stato trattato con proteine e RNA, ma non morivano nel caso in cui fosse stato trattato col DNA perché se si degradavano proteine o RNA. Quello che osservò e che se e solo se si fosse degradato il DNA non avrebbero potuto trasformare da tipo R batteri Ssenza DNA non riuscivano a cambiare “conformazione” in batteri virulentila molecola responsabile della trasformazione di BATTERI R a BATTERI S era IL DNA il principio trasformante è il DNA. Questa scoperta non fu accolta con tanto entusiasmo dal comitato scientificoaltri ricercatori avvalorarono però la scoperta del gruppo di Avery usando i virus VIRUS endoparassiti obbligati, non sono cellule, hanno un capside di materiale proteico che contiene al suo interno RNA o DNA utilizzò i batterio-fagi perché infettano specificatamente i batteri T2= che ha una testa costituita da proteine di tipo icosaedrico, anche la coda è proteica e anche le fibre che le servono per aderire alla cellula ospite scelsero un sistema molto semplice, il virus, che è costituito solamente da proteine e materiale genetico. Esperimenti utilizzando i batteriofagi in 2 popolazioni marcati radioattivamente: la 1° era stato marcato radioattivamente con lo zolfo 35 (isotopo radioattivo dello zolfo) la parte proteica perché alcuni amminoacidi che compongono proteine contengono lo zolfo nella catena ed erano sicuri di marcare solo le proteine perché nel DNA non si trova zolfo; nella 2°utilizzavano come tracciante il fosforo 32 che si trova soltanto la parte del DNA. Vanno poi a vedere chi è che entra nella cellula batterica e dà origine a nuovi virus marcati i virus inducono il batterio a creare capsidi e DNA al fine di riprodursi al massimo che porta alla sua lisifa in modo che tutta l’attività biosintetica sia volta alla riproduzione di virus, il destino della cellula batterica è quello di morire da lisi (ciclo litico). In un contenitore misero quelli marcati da zolfo e in un'altra quelli marcati da fosforo, insieme ovviamente ai virus per far partire l’infezione dopo un certo periodo di tempo fecero una sorta di agitazione e si accorsero che si poteva avere una separazione tra capsidi e DNAcentrifugarono la soluzione già agitata i batteri vanno sul fondo della provettanotarono che il batterio aveva materiale radioattivo solo se utilizzavano i batteriofagi in cui era marcato il DNA osservarono che ritrovavano la radiazione fosforo 32 e non in quelli con lo zolfo 35agitazione meccanica faceva si che queste particelle proteiche si staccassero dalla cellula stessa e il DNA che invece era entrato non si poteva staccava oggi sappiamo che il meccanismo dei batteriofagi T2 prevede che la componente proteica si attacchi alla cellula ospite e che successivamente grazie alla contrazione di questa coda il DNA venga iniettato all’interno della cellula ospite. In più osservarono che la radioattività si ritrovava solo se venivano marcate le molecole di DNA il materiale genetico è rappresentato dal DNA. AUTO REPLICAZIONE CELLULE PROCARIOTE Il DNA nelle cellule procariote è rappresentato da un’unica molecola, un’unica copia, cioè l’organismo aploide molecola circolare, se fosse completamente srotolata sarebbe ben più grande delle dimensioni della cellula, quindi per entrare nella regione del nucleoide questo DNA si deve compattare anche se non raggiunge i livelli di compattazione di quello eucariotico. La compattazione nei procarioti è mediata da questa molecola che ha sia molecole di natura proteica, sia di RNA le proteine che interagiscono col DNA sono sempre di tipo basico, cioè sono amminoacidi con carica positiva che interagiscono con le proteine cariche negativamente del DNA. CELLULE EUCARIOTE Nelle cellule animali e vegetali, invece, è caratteristico l’organismo diploide, cioè dove il cromosoma è presente in doppio pensiamo a i nostri cromosomi che sono 46, 23 coppie di omologhi che implicano il fatto che il materiale genetico sia sempre presente in doppia copia per essere più precisi il nostro organismo ha 22 coppie di omologhi e una coppia di cromosomi sessuali xx= femmine, xy=maschi. Le molecole di DNA sono molto lunghe, cioè se noi li unissimo gli uni di seguito agli altri in maniera sequenziale sarebbe una misura di circa 2 metri, che è incompatibile col fatto che il DNA deve stare in un nucleo le cui dimensioni sono nell’ordine dei micrometri cioè deve avere un certo grado di compattazione. Per quanto riguarda la cellula eucariotica il DNA si compatta tantissimo in una struttura che si chiama cromatina, cioè si intende l’associazione del DNA con proteine collana di perle in cui il filo è costituito dalle regioni di DNA linker e le perle costituite dagli stoni attorno alle quali si contorna il DNA. Gli istoni sono proteine basiche che si dispongono in ottameri 2 istoni H3, 2 istoni H2B, 2 istoni H2A, 2 istoni H4 che si organizzano a formare un ottamero attorno al quale si avvolge il DNA che fa circa 2 giri, cioè 146 coppie di basi questa molecola si chiama nucleosoma, ed è la prima compattazione del DNA. Il DNA in questa struttura ha un diametro di circa 10 nanometri. Il livello di compattazione secondo è mediato dall’istone H1, cioè l’istone che lega i nucleosomi e li avvicina tra di loro, favorendo l’impacchettamento della cromatinache si spiralizzano a dare la fibra di cromatina di 30 nanometri la quale poi si struttura nei domini ad ansa che poi si organizzano nell’etero-cromatina, che può ulteriormente essere compattata nel cromosoma metafasico. Nel genoma eucariotico troviamo anche delle molecole di DNA di tipo circolare che ritroviamo nella matrice del mitocondrio delle cellule animali e nello stroma del cloroplasto nelle cellule vegetali. Questo genoma è di tipo circolare che contiene l’informazione per alcune proteine che sono funzionali dentro l’organulo non tutte le proteine del cloroplasto o del mitocondrio vengono codificate effettivamente dal genoma di questi organelli, infatti si tratta di organuli semi-autonomi DUPLICAZIONE DEL DNA MODALITÀ SEMICONSERVATIVA DI REPLICAZIONE Watson e crick poco dopo aver pubblicato la struttura del DNA pubblicarono un secondo articolo pochi mesi dopo, nel quale ipotizzavano un meccanismo mediante il quale il DNA si poteva replicare “non è sfuggito alla nostra attenzione che lo specifico appaiamento da noi postulato suggerisce un possibile meccanismo per la copiatura del materiale genetico”cioè proprio per la struttura del DNA che loro avevano scoperto ipotizzarono un meccanismo secondo il quale il DNA poteva replicarsi modalità semiconservativa di replicazione del DNA. La doppia elica da loro scoperta poteva in qualche modo aprirsi e proprio per la specificità di appaiamento delle basi, ognuno dei due filamenti aperti poteva funzionare da stampo per la sintesi di un filamento neosintetizzato complementare questa però fu solo un’ipotesi, furono altri scienziati a provare che la modalità di replicazione del DNA è semiconservativo, cioè ognuno dei due filamenti parentali funziona da stampo per la sintesi di un neofilamento. Ci furono altre teorie ipotizzate: modalità conservativa secondo la quale la replicazione del DNA porterebbe alla formazione di una molecola completamente parentale e una molecola completamente costituita da filamenti neosintetizzati la molecola originaria sarebbe mantenuta integra; l’altra ipotesi era il modello dispersivo secondo il quale durante la replicazione si creerebbero due molecole nelle quali entrambi i filamenti sarebbero costituiti sia da filamento parentale che filamento neosintetizzato. Modalità semiconservativaquando la molecola di DNA si duplica, fanno da stampo e i due filamenti nuovo e vecchio rimangono appaiati insieme nella nuova molecola di DNA. Modalità conservativa= i due filamenti si aprono, fanno da stampo e poi i due filamenti neri si riappaiano, ricostituendo la molecola che aveva fatto da stampo, cioè si conserva completamente e l’altra molecola di due filamenti nuovi; Modalità dispersiva= ciascuna dei filamenti nuovi e vecchi, ma tagliare e incollare era però improbabile. ESPERIMENTO DI MESELSON E STALH Ha dimostrato la modalità semiconservativa nelle cellule procariotiche col batterio escherichia colii batteri cresciuti in ambiente con la fonte di azoto (l’isotopo N15) usato per costruire le loro nuove generazioni partono da un DNA uniformemente pesante, lo sottopongono a un ultracentrifugazione, su gradiente di densità ottenuto mediante una soluzione di cloruro di cesio molecole che rimanevano nella banda in fondo della provetta dove il gradiente è più grande dimostrarono che avendo fatto crescere per molte generazioni i batteri in ambiente N15 la molecola è uniformemente appesantita. A questo punto poi trasferiscono i batteri in un terreno dell’isotopo di azoto N14 lasciandoli crescere di una generazione (duplicazione per scissione binaria) DNA sottoposto ad ultracentrifugazione e questo si posizionava al centro di questo gradiente, confermando la popolazione di molecole di DNA ibrida= un filamento pesante N15 e uno più leggero con N14esclusero la modalità conservativa perché altrimenti avrebbero dovuto trovare due bande una leggera e una pesante. Per confutare la modalità dispersiva aspettarono mezzora, (seconda generazione) stessa modalità: lisano i batteri, prendono il DNA e lo ultracentrifugano su gradiente di cloruro di cesio e questa volta ottengono due bande: una alla stessa altezza della precedente, quindi un DNA ibrido semipesante e l’altra più in alto corrispondente ad un DNA tutto leggero l’ipotesi dispersiva perché sono tutte molecole ibride semiconservative avrebbero dovuto trovare dei filamenti con pezzettini nuovi e pezzettini vecchi e avrebbero dovuto trovare un’unica banda un po' diffusa, di densità diversa. PROCESSI In linea generale i passaggi sono gli stessi tra procarioti ed eucarioti ci sono delle differenze in base all’aumento della complessitài processi sono molto simili. L’origine della duplicazione nelle cellule procariotiche è un unico punto e poi procede nei due sensi, originando le forcelle di replicazione, fino a quando non viene duplicata totalmente la scissione di due cellule figlie che sono identiche alla cellula madre escluso mutazioni. Prima avviene però la duplicazione del genoma la molecola si divide, portando alla formazione di due molecole questa molecola di DNA che si avvicina a una regione particolare della membrana cioè il mesosoma che facilita il loro allontanamento permettendo più facilmente la scissione. La replicazione di DNA negli eucarioti è molto più complessa e lungaci sono più molecole e di dimensioni maggiori l’origine della replicazione negli eucarioti è in più punti del DNA e tra l’altro ci mette 5-8 ore per la duplicazione rispetto alla mezz’ora dei batteri quindi contemporaneamente si formano delle bolle di replicazione, che via via si ingrandiscono diventando repliconi Si creerà quindi un filamento che sarà lo stampo di quello duplicato e sarà complementare e antiparalleloregole di complementarietà delle basi A+T stabilizzate da due legami a idrogeno e C+G stabilizzate da tre legami a idrogeno il filamento nuovo sarà antiparallelo oltre a seguire la regola della complementarietà delle basi, infatti il filamento stampo viene letto sempre da 3’ a 5’ reazione di biosintesi, cioè richiede energia e l’enzima principe è la DNA polimerasi è un enzima unidirezionale che legge dall’estremità 3’ a 5’ e lo costruisce sempre da 5’ a 3’, costruendo un filamento complementare e crea il legame covalente fosfodiesterico i gruppi funzionali coinvolti in questo legame sono il gruppo fosfato e gruppo ossidrile OH. La reazione di duplicazione di DNA è anabolica, serve energia, quindi l’enzima che deve costruire il legame fosfodiesterico, prende l’energia dai nucleotidi in forma trifosfato come se fosse un ATP si rompe il legame fosfo-anidridico, che liberano energia che viene utilizzata contestualmente nel legame fosfodiesterico. Prima della DNA polimerasi deve avvenire una denaturazione prima di duplicazione, tramite un catabolizzante la DNA elicasi è responsabile della denaturazione parziale rompendo i legami a idrogeno creando i due filamenti arrivano delle proteine SSBP (proteine che si legano al singolo filamento) che si legano ai singoli filamenti e impediscono che i nucleotidi si appaiano prima della duplicazione. Conseguentemente a questa separazione inevitabilmente si formano a monte dei super avvolgimenti, che devono essere rilassati e quindi deve intervenire poi la topoisomerasi che è il punto di rotazione per rilassare questi avvolgimenti. Cominciamo col filamento 3’ però la DNA polimerasi ha bisogno di un primer = serie di 10 nucleotidi che danno l’imput alla DNA polimerasi per partire. Il primer è costruito da un enzima la prima, corto frammento di RNA che offrirà l’estremità Il flusso dell’informazione genetica è un flusso monodirezionale da DNA verso le proteine passando attraverso l’RNA. Flusso chiamato “dogma centrale della biologia” (eccezione per la telomerasi che va contro senso + enzimi per la trascrizione inversa) TRASCRIZIONE Processo di copiatura passando da un filamento di DNA a un filamento di RNA Sintesi di RNA copiando la sequenza di nucleotidi un filamento stampo di DNA Informazione contenuta del DNA codificata e copiata su una molecola di RNA Enzima principale: RNA polimerasi arriva sul filamento di DNA, riconosce quale dei due filamenti farà da stampo da stampo e inizia a leggere il filamento in direzione 3’ – 5’ catalizza la sintesi di un filamento di RNA a esso complementare e antiparallelo che cresce in direzione 5’ – 3’ il prodotto della trascrizione è il filamento trascritto. Processo della trascrizione suddividibile in 3 fasi: 1. Fase d’inizio 2. Fase d’allungamento 3. Fase di terminazione FASE D’INIZIO L’enzima arriva e riconosce il punto in cui iniziare la trascrizione molto importante una sequenza sul DNA che permette all’RNA polimerasi il riconoscimento del pezzo di filamento stesso da trascrivere (regione del promotore come punto d’inizio della trascrizione) l’enzima riconosce quindi il punto preciso e il filamento su cui lavorare inizia a lavorare leggendo da 5’ a 3’ facendo crescere il filamento legge la sequenza nucleotidica del filamento stampo, incorpora nucleotidi complementari al filamento e li lega tra di loro catalizzando la formazione del legame fosfodiesterico (processo anabolico che necessita di energia che trova dalla rottura dei legami dei tre fosfori dei Ribonucleosidi trifosfato). PROMOTORI DEI PROCARIOTI La regione promotrice si trova prima del primo nucleotide che verrà trascritto nucleotide regione costituita da circa 40 paia di basi. Riconosciute delle sequenze segnale o sequenze consenso che si ritrovano nei diversi promotori procariotici. Sequenza – 35 - 35 nucleotidi prima del punto di inizio T1 Sequenza – 10 10 nucleotidi prima del punto di inizio T1 a questo livello c’è una sequenza chiamata pribnow box sequenza in cui troviamo solo basi azotate di timina e adenina e mancano coppie di guanina e citosina questo per facilitare la separazione della doppia elica poiché perché ci sono solo due legami a idrogeno fra queste due basi azotate (tra guanina e citosina ci sono 3 legami a idrogeno e serierebbe più energia per romperli) punto di facile apertura della doppia elica. Nei procarioti c’è un unico tipo RNA polimerasi costituita da 4 sub-unità due sub-unità , una sub-unità e una quarta sub-unità a Durante la fase d’inizio a queste quattro si aggiunge la subunità sigma essenziale perché riconosce il promotore. Una volta che inizia la trascrizione questa subunità si stacca e si procede con la fase di allungamento della trascrizione. Con il fattore sigma si costituisce quello che è l’enzima completo = oloenzima FASE DI ALLUNGAMENTO l’RNA polimerasi legge quindi uno solo dei due filamenti filamento stampo in direzione 3’ – 5’ che dopo essere stato passato dalla RNA polimerasi forma un duplex con il filamento ma man mano che si allunga sporge e si stacca e il filamento stampo di DNA si riaccoppia con l’altro filamento riformando la struttura a doppia elica. Questo fino ad arrivare alla fine del tratto da copiare FASE DI TERMINAZIONE RNA polimerasi continua a spostarsi senza staccarsi (processività) fino a interrompe il processo in un punto preciso (terminatore) da qui si riappaiano i due filamento e riparte la doppia elica. PROCARIOTI Terminazione rho-dipendente fattore ro proteina che si lega all’enzima e gli “dice” di terminare il processo Terminazione indipendente del fattore rho terminazione permessa da specifiche sequenze trascritte ricche di uracili precedute da sequenze ricche di guanina e citosina che formano delle forcine (ripiegamento totale) che riescono a favorire la terminazione del processo poiché favorisce l’allontanamento del DNA dal filamento stampo. EUCARIOTI Se nei procarioti la RNA polimerasi è 1 composta da 4 sub-unità. Negli eucarioti ci sono 3 RNA polimerasi decifrate con i numeri romani, I, II, IIII. 3 isoforme che trascrivono RNA diversi (es: la numero 2 trascrive per mRNA, snRNA, snoRNA, miRNA. La RNA polimerasi I trascrive geni per la rRNA, la polimerasi II trascrive i geni che codificano mRNA, la RNA polimerasi III trascrive i geni per la trascrizione di tRNA La RNA polimerasi I è localizzata nel nucleolo (dove avviene la sintesi dei ribosomi). La RNA polimerasi II e III lavorano nel nucleoplasma sempre nel nucleo ma furori dal nucleolo La RNA polimerasi II si occupa della trascrizione di snoRNA il promotore è più complesso perché ciascun RNA presenta un promotore specifico. presenza di fattori di trascrizione generici (GTF, general trascription factor) intervengono insieme alla RNA polimerasi nella fase iniziale. Questi aiutano a riconoscere il promotore poiché le isoforme non sanno farli autonomamente formazione di un complesso proteico specifico per ciascuna isoforma. (esempio: TF II = fattori di trascrizione per le DNA polimerasi di tipo 2. Per ogni tipo ce ne sono altrettanti tipo TF I/II/II + lettera A B C… che li caratterizza) In aggiunta a questi ci sono altri fattori di trascrizione specifici che si legano ad altre sequenze distinte dal promotore. Azzurro a destra = parte di filamento trascritto RNA polimerasi che catalizza la formazione del trascritto Il filamento non trascritto (filamento di senso) ha stessa sequenza di Verde = promotore dove si lega l’RNA polimerasi Rosso = sequenza “amplificatrice” per modulare la trascrizione (regolare velocità) È possibile che la sequenza (rossa) anche se lontana dalla regione promotrice venga riconosciuta e attaccata da un fattore proteico di trascrizione. Questo perché la proteina fa da ponte. Ogni isoforma ha il proprio modo di interrompere la trascrizione RNA polimerasi I viene richiesto un fattore proteico RNA polimerasi II l’enzima continua a trascrivere a un certo punto l’RNA viene tagliato e staccato a livello di una sequenza AAUAAA. L’enzima che continua a lavorare continua a formare il filamento che però degradato subito dopo. RNA polimerasi III non richiede fattori proteici ma la terminazione dipende dalla trascrizione di una sequenza specifica con abbondanti vacilli Negli eucarioti la trascrizione avviene nel nucleo. Ni procarioti non essendoci quest’ultimo la trascrizione avviene nella regione nucleoida. Procarioti avviene nel citoplasma nella regione del nucleoide. Non è ancora terminata la trascrizione dell’RNA che i ribosomi hanno iniziato a tradurre il messaggio al fine di costruire una catena polipeptidica trascrizione e traduzione contemporaneamente in regioni diverse avvengono nello stesso luogo. rRNA RNA RIBOSOMIALE la fabbrica dei ribosomi è il nucleo dove l’RNA polimerasi I trascrive i geni che contengono l’informazione per trascrivere gli RNA ribosomiali che insieme alle proteine andranno a formare le due subunità del ribosoma. L’RNA polimerasi I nel nucleolo trascrive dei geni che contengono l’informazione per tre dei 4 rRNA che ritroviamo nel ribosoma eucariote. L’unità di trascrizione porta alla trascrizione di un grande pre-rRNA che contiene l’informazione per l’rRNA 18S 5,8S e 28S 18S fa parte della subunità minore del ribosoma 5,8S e 28S sono rRNA che insieme all’rRNA 5s formano insieme alle proteine la subunità maggiore del ribosoma. Con delle modificazioni i tratti spaziatori vengono rimossi (tratti più chiari) vengono trascritti e separano le diverse molecole di rRNA. In aggiunta a questo avviene il processo di metilazione a livello del ribosio intese come protezione di queste regione dal possibile attacco di enzimi che tagliano gli spaziatori trascritti. anche in questo caso queste reazioni di maturazione sono catalizzate da snoRNA (small nucleolar rna) Questi RNA appena maturati dovranno assemblarsi con delle proteine, che sono state sintetizzate nel citoplasma dovranno essere trasportate nel nucleopassano attraverso i pori nucleari e vengono portate a livello del nucleolo dove verranno assemblate con questi RNA maturi anche le molecole di rRNA maturano- il trascritto primari dell’RNA subisce dei tagli che portano a degli spaziatori trascritti che sono catalizzate da ribozimi Le differenze tra ribosomi eucarioti e procarioti: quelli eucarioti sono più grandi anche se entrambi sono formati da una subunità maggiore e una minore80 vs 70sl’unità di misura è lo Svedberg dallo scienziato che lo scoprì cioè è la misura dell’unità di sedimentazione ciascuna subunità è formata da un certo numero di proteine e da un numero di molecole di rRNA nel caso della subunità minore sono circa una 30 di proteine e 18 s di molecole di rRNAnella subunità maggiore circa 45 proteine, più diversi tipi di rRn: il 5,8, il 18 s e una terza molecola che è il 5s tRNA RNA TRANSFER Il tRNA è l’adattatore, cioè quella molecola che nella sintesi proteica con una sua specifica regione che si chiama anticodone, leggerà 3 nucleotidi per 3 nucleotidi alla volta, e dall’altra parte porterà il mattone della catena polipeptidica che è l’amminoacido. Sono molecole a singolo filamento, costituite da un piccolo numero di nucleotidi inferiore a 100 queste molecole si ripiegano in una tipica struttura secondaria tipica detta a trifogliomaturazione del tRNA dove queste regioni formano delle anse rappresenterebbero le foglioline e il resto degli steli. Questa struttura secondaria è garantita dall’appaiamento fra nucleotidi che fanno parte della stessa molecola, contenenti basi complementari portando alla formazione rispettivamente di 2 o 3 legami a idrogeno. Quindi la molecola di tRNA all’interno del trifoglio caratterizzate da regioni intra-filamento a doppia elica e regioni che formano delle ansedi queste anse è fondamentale l’ansa dell’anticodone perché 3 nucleotidi che fanno parte di quest’ansa si appaieranno per complementarietà ad una tripletta che viene detta codone sull’mRNA. Dopo aver assunto la struttura secondario a trifoglio, si ripiegherà assumendo una struttura tridimensionale che ricorda la lettera Lin cui le estremità contengono l’ansa dell’anticodone e sarà dall’altra parte che si attaccherà l’amminoacido (sito di attacco) cioè l’estremità 3’ che viene a trovarsi vicino all’estremità 5’ a causa della forma a trifoglio. Tutti i tRNA a livello dell’estremità 3’OH contengono questa tripletta tipica C-C-A, quindi deve essere necessariamente presente nel sito di attacco dell’amminoacido, anche perché l’enzima riconosce quella tripletta. Oltre che alle basi azotate normali, si trovano anche lettere come la D=didrouracile, T=ribotinina sono delle basi azotate modificate in sede post- trascrizionale tanti nucleotidi in una percentuale importante di 10%-15% vengono modificati chimicamentemetilazione delle basi o del ribosio. Nella maturazione del tRNA possono anche essere tagliati alcuni pezzi. Le anse possono essere denominate in base alla posizione in cui si trovano le basi ad esempio esiste l’ansa dell’anticodone, o l’ansa D perché è l’ansa dove sono raggruppate maggiormente le basi azotate metilate in D, così come l’ansa C o T.