Biologia e genetica - studio del nucleo cellulare

Nucleolo e matrice nucleare

Il nucleolo è una regione specializzata del nucleo coinvolta nella trascrizione e maturazione degli RNA ribosomali e nella formazione dei precursori dei ribosomi. La matrice nucleare si ottiene dopo trattamento dei nuclei a 37°C con detergente, concentrazione salina elevata e nucleasi. I componenti principali del nucleolo includono:

• Componente fibrillare
• Componente granulare

Le proteine residenti nel nucleolo sono fondamentali per le sue funzioni. Ad esempio, la proteina B23 ha un ruolo nel "confezionamento" dei ribosomi immaturi, mentre la nucleolina regola la trascrizione dell’rRNA. Una specifica sequenza di indirizzo nel nucleolo è costituita da 19 amminoacidi C-terminali fortemente basici, ricchi di lisina ed arginina.

Zone del nucleolo

• Zona fibrillare: contiene il DNA per l’RNA ribosomale
• Zona granulare: contiene i precursori di ribosomi

Biogenesi dei ribosomi

La biogenesi dei ribosomi coinvolge vari tipi di RNA polimerasi:

• RNA polimerasi I: sintetizza rRNA 18S, 28S e 5,8S dal precursore 45S
• RNA polimerasi II: sintetizza mRNA per proteine
• RNA polimerasi III: sintetizza rRNA 5S

U3 (snRNA) e fibrillarina si legano al 5’ del trascritto primario. Durante questo processo avviene la formazione di complessi come 80S (trascritto più proteine ribosomali) e altre subunità (40S, 65S, 5S, 32S, 5,8S, 18S, 28S) che vengono trascritti altrove nel nucleo. I ribosomi immaturi vengono legati alla nucleolina e trasportati nel citoplasma, dove vengono aggiunte altre proteine.

Generalità sulla sintesi proteica

La sintesi proteica comporta diverse fasi cruciali:

• Formazione di 64 diverse combinazioni di codoni
• Struttura del tRNA e formazione dell’aminoacil-tRNA
• Riconoscimento dell’AUG di inizio mediante il CAP al 5’
• Coinvolgimento della subunità minore
• Formazione del primo legame peptidico con la subunità maggiore
• Struttura di un poliribosoma
• Terminazione della sintesi con codoni di “stop” UAA, UAG, UGA