Vol. 2° -  VI.3.

LA TRADUZIONE DEL MESSAGGIO GENETICO

La sintesi proteica avviene sui ribosomi, dove il messaggio genetico codificato sull’mRNA viene tradotto. Gli aminoacidi sono trasportati al ribosoma su molecole di tRNA. La sequenza aminoacidica corretta si ottiene in seguito al legame specifico tra il codone dell’mRNA e l’anticodone complementare del tRNA, nonché del legame specifico di ciascun aminoacido al proprio tRNA specifico.

La sintesi proteica, che altro non è che la traduzione del messaggio genetico, ha luogo sui ribosomi, dove il messaggio, codificato sotto forma di mRNA, viene tradotto. La molecola di mRNA viene tradotta in direzione 5’ ® 3’ come quando viene prodotta, e il polipeptide viene costruito a partire dall’estremità N verso l’estremità C. Gli aminoacidi arrivano al ribosoma legati a molecole di tRNA e la loro sequenza corretta si ottiene grazie a

· un legame specifico tra il codone dell’mRNA e l’anticodone complementare sul tRNA

· un legame specifico di ciascun aminoacido al proprio tRNA specifico.

Von Ehrenstein, Weisblum e Benzer dimostrarono che il codone dell’mRNA riconosce l’anticodone del tRNA e non l’aminoacido portato dal tRNA stesso.

Questi studiosi legarono la cisteina al tRNA.Cys in vitro e quindi convertirono chimicamente la cisteina in alanina. L’alanil-tRNA.Cys risultante fu usato nella sintesi in vitro dell’emoglobina. In vivo, le catene a e b dell’emoglobina contengono ciascuna una cisteina e tuttavia, quando venne analizzata l’emoglobina prodotta in vitro, su entrambe le catene, nella posizione normalmente occupata dalla cisteina, fu trovato l’aminoacido alanina.

Un tale risultato poteva soltanto indicare che l’alanil-tRNA.Cys aveva letto il codone per cisteina ed aveva inserito l’aminoacido che trasportava, in questo caso l’alanina. Pertanto, i ricercatori conclusero che la specificità di riconoscimento del codone risiede nella molecola di tRNA e non nella molecola di aminoacido da essa portato. I tre stadi fondamentali della sintesi proteica - inizio, allungamento e termine - sono simili nei procarioti e negli eucarioti.

3.1. Le molecole di aminoacil-tRNA

L’importante funzione svolta dalle molecole di tRNA nel processo di sintesi proteica consiste nel trasporto degli aminoacidi specifici al complesso mRNA-ribosoma in modo che la catena polipeptidica possa venir assemblata correttamente. Un aminoacido si attacca alla propria molecola di tRNA a produrre una molecola di aminoacil-tRNA.

3.1.a. Legame dell’aminoacido al tRNA

L’aminoacido corretto viene legato al tRNA da un enzima detto aminoacil-tRNA sintetasi. Dal momento che esistono 20 diversi aminoacidi, esistono 20 tipi di aminoacil-tRNA sintetasi. Inoltre, dato che la degenerazione del codice genetico è frequente, ovvero, un unico aminoacido può essere specificato da più di un codone, tutti i tRNA specifici per un dato aminoacido devono possedere un sito comune di riconoscimento, o sito di identità per l’aminoacil-tRNA sintetasi per quel dato aminoacido.

Dal canto loro le aminoacil-tRNA sintetasi hanno una funzione altamente specifica, quindi vengono commessi pochi errori al momento di legare un aminoacido al proprio tRNA. L’aggiunta dell’aminoacido al tRNA è detta caricamento, e il prodotto risultante viene comunemente denominato tRNA carico.