Riassunto esame Biologia e biologia molecolare, Prof. Piacentini Patrizia, libro consigliato Biologia molecolare , Alberts

Processo di traduzione e riconoscimento del tRNA

Durante la fase d'inizio, il tRNA viene riconosciuto dai fattori accessori o d'inizio (IF2) e dai fattori di allungamento, la famiglia EF-Tu nei batteri e quella EF-1 negli eucarioti: il primo tRNA riconosce IF2 nei procarioti e eIF2 negli eucarioti. Inoltre, i procarioti e gli eucarioti condividono la stessa logica nel processo di traduzione ma le fasi sono diverse. La presenza di particolari sequenze sul

  messaggero,

  i  siti  di  legame  del  ribosoma,  sono  differenti  tra  le  due  categorie. 

  

  

  I  procarioti  presentano  delle  sequenze  esanucleotidiche  a  dieci  basi  dal  codone  d’inizio • (sequenze  Shine-­‐Dalgarno). 

  Tali  sequenze  sono  riconosciute  da  un  appaiamento  con  la  subunità  16S  del  RNA  ribosomiale. 

  Esistono  poi  altri  due  codoni,  GUG  e  UUG  che  hanno  la  stessa  funzione  d’inizio  di  AUG;  questo  nei  procarioti  codifica  per  una

 metionina

 cui

 è

  legato

  un

  gruppo

  formile.

  GUG

  invece

  codifica

  per

  la

  metionina

  quando

  si

  trova

  in

 posizione

 iniziale,

 per

 la

 valina

 quando

 è

 all’interno

 della

 molecola

 di

 mRNA.

 

 Gli

 eucarioti

 possiedono

 le

 sequenze

 di

 Kozak,

 che

 comprendono

 AUG

 e

 identificano

 il

 • sito

 di

 legame

 in

 relazione

 al

 riconoscimento

 di

 quel

 codone.

 

 

 I

 fattori

 d’inizio

 sono

 tre

 nei

 batteri

 e

 circa

 tredici

 negli

 eucarioti:

 questa

 differenza

 garantisce

 la

  diversità

  dell’inizio.

  Inoltre,

  questa

  fase

  negli

  eucarioti

  prevede

  anche

  il

  riconoscimento

  del

 capping

  al

  5’

  e

  del

  primo

  AUG

  nella

  sequenza

  codificante.

  I

  fattori

  di

  allungamento

  sono

 appartenenti

 a

 due

 famiglie

 distinte.

 

 

  Nei

 procarioti

 sono

 presenti

 EF-­‐Tu,

 EF-­‐Ts,

 SelB.

 

 • Negli

 eucarioti

 sono

 presenti

 eEF-­‐1A,

 eEF1B,

 mSelB.

 

 •

 Poiché

 il

 ribosoma

 deve

 spostarsi

 lungo

 la

 molecola

Poiché il testo fornito contiene informazioni scientifiche, è possibile utilizzare i seguenti tag HTML per formattarlo correttamente: ^{testo in apice} - per indicare i numeri di riferimento in apice _{testo in pedice} - per indicare le note a piè di pagina testo in grassetto - per evidenziare parti importanti del testo testo in corsivo - per enfatizzare parti del testo testo in codice - per indicare parti di codice o termini tecnici

paragrafo di testo

- per separare il testo in paragrafi distinti
- per inserire una riga vuota Ecco il testo formattato correttamente:

Di mRNA, intervengono dei fattori, Efg nei procarioti e Ef2 nei eucarioti, che compiono tale processo.

I fattori di terminazione invece occupano il sito A impedendo l'ingresso degli aminoacil-tRNA: nei procarioti sono RF1 e RF2, che riconoscono codoni di STOP diversi, e RF3 che presenta attività GTPasica. Negli eucarioti invece il solo eRF1 riconosce le sequenze di terminazione ed eRF3 ha funzione di GTPasi.

Poiché

nella cellula i ribosomi sono presenti in forma separata, cioè con le due subunità staccate, il pool dei ribosomi liberi, quelli che non legano mRNA, si trova in equilibrio tra la forma associata e quella dissociata. Sia nei procarioti sia negli eucarioti IF3 (eIF3 negli eucarioti) è il fattore limitante che garantisce la separazione della subunità maggiore da quella minore, perché ha un’elevata affinità

Per quest'ultima. Poiché la subunità minore è in eccesso, quando IF3 si lega, le subunità cui non è attaccato possono interagire con quelle maggiori a formare un ribosoma completo: tuttavia, l'equilibrio è spostato verso la forma dissociata a causa della massiccia presenza di IF3. Questo consente di reclutare la subunità minore con i fattori d'inizio in maniera rapida: dopo il riconoscimento

 delle sequenze Shine-­‐Dalgarno (Kozak negli eucarioti), la molecola mRNA si lega e poi si associa la subunità maggiore dopo una serie di controlli che verificano il corretto posizionamento. Successivamente i fattori d’inizio vengono rilasciati (questi fattori sono essenziali per prevenire un assemblamento precoce).   Inizio nei procarioti: la subunità 30S con i fattori d’inizio si posiziona sulla sequenza • Shine-­‐Dalgarno 

tramite appaiamenti con la regione 16S. Il primo tRNA codificante entra nel sito P del ribosoma per mezzo dell'ausilio di IF2, che è l'unico fattore a poter legare il tRNA iniziatore recante N-formil-metionina. Fintanto che IF1 e IF3 rimangono sul ribosoma, la sintesi non può cominciare perché il primo fattore occupa il sito A impedendo ai successivi aminoacil-tRNA di entrare, mentre IF3

impedisce 

l'associazione con la subunità maggiore (50S). La fase di ritardo serve a IF3 per controllare la corrispondenza tra l'anticodone del primo tRNA con il codone d'inizio. Successivamente i fattori d'inizio sono rilasciati e 50S si può associare. La N-‐formil-‐metionina è l'unico aminoacido che entra nel ribosoma grazie all'aiuto di IF2; in circa metà delle proteine viene successivamente rimosso per

opera di un'aminopeptidasi. Le sequenze come AUG, che possono codificare per l'aminoacido d'inizio, quando sono all'interno del filamento di mRNA, sono lette come valina e quindi riconosciute da tRNA diversi perché devono essere riconosciute dai fattori di allungamento e non da IF2. Inoltre, IF2 lega il GTP: quando si lega con il primo codone, lo stabilizza sul ribosoma e quando idrolizza il GTP, i

  fattori

  d'inizio

  si

  staccano

  perché

  la

  subunità

  30S

 cambia

 conformazione.

 

 Inizio

 negli

  eucarioti:

 l'inizio

 è

 condizionato,

 a

 differenza

 dai

 procarioti,

 dalla

 presenza

 • del

 capping

 al

 5',

 della

 coda

 di

 poliA

 e

 delle

 regioni

 non

 codificanti

 UTR,

 poste

 prima

 e