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Il flusso dell'informazione genetica è un processo vitale che inizia con la trascrizione nel nucleo e culmina con la traduzione nei ribosomi. Durante la trascrizione, l'RNA polimerasi crea pre-mRNA dal DNA, che si trasforma in mRNA maturo. Questo mRNA guida i ribosomi nella sintesi proteica, interpretando il codice genetico attraverso i codoni. I tRNA e le amminoacil-tRNA sintetasi giocano ruoli cruciali nell'assemblaggio degli amminoacidi per formare proteine. Le differenze tra procarioti ed eucarioti nella traduzione evidenziano l'adattabilità di questi meccanismi biologici.
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L'enzima RNA polimerasi sintetizza una molecola di pre-mRNA a partire da un segmento di DNA
Splicing
Il pre-mRNA subisce uno splicing, un processo in cui vengono rimossi gli introni e uniti gli esoni
Aggiunta di coda poli-A e cappuccio 5'
Il pre-mRNA subisce l'aggiunta di una coda poli-A e di un cappuccio 5', trasformandosi in mRNA maturo
L'mRNA maturo viene esportato nel citoplasma dove i ribosomi lo traducono in una catena polipeptidica
I ribosomi decodificano l'mRNA e sintetizzano proteine seguendo le istruzioni codificate dai codoni
Struttura dei ribosomi
I ribosomi sono complessi macromolecolari costituiti da RNA ribosomiale e proteine ribosomiali, essenziali per la sintesi proteica
Funzione catalitica del rRNA
Il rRNA svolge un ruolo catalitico nella formazione dei legami peptidici tra gli amminoacidi durante la traduzione
Il codice genetico è universale e degenerato, con 64 codoni possibili che codificano per 20 amminoacidi standard e tre segnali di terminazione
Adattatori tra mRNA e amminoacidi
I tRNA fungono da adattatori tra l'mRNA e gli amminoacidi durante la traduzione
Flessibilità di appaiamento dei tRNA
La flessibilità di appaiamento dei tRNA, nota come wobble, permette a un tRNA di riconoscere più codoni, contribuendo alla degenerazione del codice genetico
Le amminoacil-tRNA sintetasi catalizzano l'attaccamento specifico degli amminoacidi ai loro tRNA corrispondenti durante la traduzione
La traduzione inizia con il riconoscimento del codone di inizio AUG sull'mRNA
Sequenza di Shine-Dalgarno nei procarioti
Nei procarioti, il riconoscimento del codone di inizio AUG è facilitato dalla sequenza di Shine-Dalgarno sull'mRNA
Inizio della traduzione su mRNA policistronici nei procarioti
Nei procarioti, la traduzione può avvenire su mRNA policistronici, che codificano per più proteine, mentre negli eucarioti inizia generalmente a un sito specifico all'interno della regione codificante dell'mRNA
00
Trascrizione
Processo di sintesi del pre-mRNA da DNA tramite RNA polimerasi nel nucleo.
01
Maturazione del pre-mRNA
Conversione in mRNA maturo con splicing, coda poli-A, cappuccio 5'.
02
Traduzione e piegamento polipeptidico
Sintesi proteica da mRNA a proteina funzionale tramite ribosomi e piegamento tridimensionale.
