il flusso dellinformazione e il dogma centrale (crick, 1958) garrett & grisham traduzione...
TRANSCRIPT
![Page 1: Il flusso dellinformazione e il dogma centrale (Crick, 1958) Garrett & Grisham Traduzione Trascrizione](https://reader033.vdocumenti.com/reader033/viewer/2022052618/5542eb59497959361e8c5e19/html5/thumbnails/1.jpg)
Il flusso dell’informazionee il dogma centrale (Crick, 1958)
Garrett & Grisham
TraduzioneTraduzioneTraduzioneTraduzione
Trascrizione
![Page 2: Il flusso dellinformazione e il dogma centrale (Crick, 1958) Garrett & Grisham Traduzione Trascrizione](https://reader033.vdocumenti.com/reader033/viewer/2022052618/5542eb59497959361e8c5e19/html5/thumbnails/2.jpg)
La natura del codice genetico e la sintesi proteica
• Occorre tradurre il linguaggio “a quattro lettere” (basi) dell’RNAm in uno a 20 lettere (amminoacidi) delle proteine
• È richiesto un codice a triplette: 4 3 = 64, mentre 42 = 16 non basterebbe per codificare 20 amminoacidi. Un gruppo di tre basi codifica per un amminoacido.
• Il codice non è sovrapposto • La sequenza è letta da un punto di partenza fisso, senza
“punteggiatura” (interruzioni) • Il codice è degenerato (tranne Trp e Met, ogni
amminoacido può essere codificato da più triplette)
![Page 3: Il flusso dellinformazione e il dogma centrale (Crick, 1958) Garrett & Grisham Traduzione Trascrizione](https://reader033.vdocumenti.com/reader033/viewer/2022052618/5542eb59497959361e8c5e19/html5/thumbnails/3.jpg)
Il codice genetico non è sovrapposto
Codice non sovrapposto
Codice sovrapposto
![Page 4: Il flusso dellinformazione e il dogma centrale (Crick, 1958) Garrett & Grisham Traduzione Trascrizione](https://reader033.vdocumenti.com/reader033/viewer/2022052618/5542eb59497959361e8c5e19/html5/thumbnails/4.jpg)
Una sequenza teoricamente può essere letta in più modi
con diversi moduli o “frames” di letturaQuesto accade per alcuni virus e
batteri
![Page 5: Il flusso dellinformazione e il dogma centrale (Crick, 1958) Garrett & Grisham Traduzione Trascrizione](https://reader033.vdocumenti.com/reader033/viewer/2022052618/5542eb59497959361e8c5e19/html5/thumbnails/5.jpg)
“Frame o griglia di lettura”, delezioni ed inserzioni
• “Gene” corretto:– THE BIG RED FOX ATE THE EGG
• Delezione:– THE IGR EDF OXA TET HEE GG..
• Inserzione:– THE IGR EDX FOX ATE THE EGG
• Una inserzione e una delezione ripristinano il corretto “frame di lettura”
Voet
![Page 6: Il flusso dellinformazione e il dogma centrale (Crick, 1958) Garrett & Grisham Traduzione Trascrizione](https://reader033.vdocumenti.com/reader033/viewer/2022052618/5542eb59497959361e8c5e19/html5/thumbnails/6.jpg)
Il codice genetico
![Page 7: Il flusso dellinformazione e il dogma centrale (Crick, 1958) Garrett & Grisham Traduzione Trascrizione](https://reader033.vdocumenti.com/reader033/viewer/2022052618/5542eb59497959361e8c5e19/html5/thumbnails/7.jpg)
Il codice genetico• Tutti i codoni (triplette) hanno un significato (61
codificano, tre sono codoni di terminazione)• Il codice non è ambiguo• Codoni che rappresentano lo stesso
amminoacido (sinonimi) o amminoacidi simili hanno spesso sequenza simile
• Spesso la terza base è irrilevante• Il codice genetico “standard” è largamente
diffuso, ma non universale• In alcune circostanze, un codone di terminazione
UGA codifica per la selenocisteina
![Page 8: Il flusso dellinformazione e il dogma centrale (Crick, 1958) Garrett & Grisham Traduzione Trascrizione](https://reader033.vdocumenti.com/reader033/viewer/2022052618/5542eb59497959361e8c5e19/html5/thumbnails/8.jpg)
La degenerazione protegge in parte dalle mutazioni
da: Champe
![Page 9: Il flusso dellinformazione e il dogma centrale (Crick, 1958) Garrett & Grisham Traduzione Trascrizione](https://reader033.vdocumenti.com/reader033/viewer/2022052618/5542eb59497959361e8c5e19/html5/thumbnails/9.jpg)
Mutazione silente
TACACCGAGGGACTAATT……
AUGUGGCUCCCUGAUUAA…
Nel DNA A al posto di C
Trascrizione
mRNA
Per la degenerazione del codice genetico non si ha cambiamento della tripletta,viene sintetizzata la stessa proteina
Met Trp Leu Pro Asp STOP
peptide
![Page 10: Il flusso dellinformazione e il dogma centrale (Crick, 1958) Garrett & Grisham Traduzione Trascrizione](https://reader033.vdocumenti.com/reader033/viewer/2022052618/5542eb59497959361e8c5e19/html5/thumbnails/10.jpg)
Mutazione di senso
TACACCGAGGGCCAAATT……
AUGUGGCUCCCGGUUUAA…
Nel DNA A al posto di T
Trascrizione
mRNA
si ha cambiamento della tripletta, viene viene modificato il messaggio genetico
Met Trp Leu Pro Val STOP
peptide
![Page 11: Il flusso dellinformazione e il dogma centrale (Crick, 1958) Garrett & Grisham Traduzione Trascrizione](https://reader033.vdocumenti.com/reader033/viewer/2022052618/5542eb59497959361e8c5e19/html5/thumbnails/11.jpg)
Mutazione senso a livello dell’emoglobina
![Page 12: Il flusso dellinformazione e il dogma centrale (Crick, 1958) Garrett & Grisham Traduzione Trascrizione](https://reader033.vdocumenti.com/reader033/viewer/2022052618/5542eb59497959361e8c5e19/html5/thumbnails/12.jpg)
![Page 13: Il flusso dellinformazione e il dogma centrale (Crick, 1958) Garrett & Grisham Traduzione Trascrizione](https://reader033.vdocumenti.com/reader033/viewer/2022052618/5542eb59497959361e8c5e19/html5/thumbnails/13.jpg)
Gli RNA transfer (RNAt) servono da adattatori
tra RNAm e amminoacidi
Tripletta che codifica per un amminoacido
Adattatore
RNAt
![Page 14: Il flusso dellinformazione e il dogma centrale (Crick, 1958) Garrett & Grisham Traduzione Trascrizione](https://reader033.vdocumenti.com/reader033/viewer/2022052618/5542eb59497959361e8c5e19/html5/thumbnails/14.jpg)
Struttura dei tRNA
codon e anticodon sono antiparalleli
![Page 15: Il flusso dellinformazione e il dogma centrale (Crick, 1958) Garrett & Grisham Traduzione Trascrizione](https://reader033.vdocumenti.com/reader033/viewer/2022052618/5542eb59497959361e8c5e19/html5/thumbnails/15.jpg)
Interazione tra RNAt e
RNAm
![Page 16: Il flusso dellinformazione e il dogma centrale (Crick, 1958) Garrett & Grisham Traduzione Trascrizione](https://reader033.vdocumenti.com/reader033/viewer/2022052618/5542eb59497959361e8c5e19/html5/thumbnails/16.jpg)
L’attivazione degli amminoacidi richiede ATP
L’amminoacil-AMP è una anidride mista
![Page 17: Il flusso dellinformazione e il dogma centrale (Crick, 1958) Garrett & Grisham Traduzione Trascrizione](https://reader033.vdocumenti.com/reader033/viewer/2022052618/5542eb59497959361e8c5e19/html5/thumbnails/17.jpg)
Formazione dell’amminoacil-RNAt
La fenilalanina è selezionata tramite il suo codone
![Page 18: Il flusso dellinformazione e il dogma centrale (Crick, 1958) Garrett & Grisham Traduzione Trascrizione](https://reader033.vdocumenti.com/reader033/viewer/2022052618/5542eb59497959361e8c5e19/html5/thumbnails/18.jpg)
I ribosomi• Legano RNAm in modo che i codoni
interagiscano correttamente con gli anticodoni dell’RNAt
• Contengono siti per il peptide nascente (sito P) e per amminoacil-RNAt entrante (sito A)
• Favoriscono l’interazione con fattori proteici non ribosomiali
• Catalizzano la formazione del legame peptidico (ribozima)
• “Scorrono” in modo da tradurre i codoni in sequenza (traslocazione)
![Page 19: Il flusso dellinformazione e il dogma centrale (Crick, 1958) Garrett & Grisham Traduzione Trascrizione](https://reader033.vdocumenti.com/reader033/viewer/2022052618/5542eb59497959361e8c5e19/html5/thumbnails/19.jpg)
Una cellula procariotica
ribosomi
In Escherichia coli circa 20000 ribosomi/cellula
I ribosomi ocntngono l’80 % dell’RNA totale
![Page 20: Il flusso dellinformazione e il dogma centrale (Crick, 1958) Garrett & Grisham Traduzione Trascrizione](https://reader033.vdocumenti.com/reader033/viewer/2022052618/5542eb59497959361e8c5e19/html5/thumbnails/20.jpg)
Allungamento
![Page 21: Il flusso dellinformazione e il dogma centrale (Crick, 1958) Garrett & Grisham Traduzione Trascrizione](https://reader033.vdocumenti.com/reader033/viewer/2022052618/5542eb59497959361e8c5e19/html5/thumbnails/21.jpg)
Terminazione
• La terminazione è segnalata da tre triplette “senza senso” (che non corrispondono ad un RNAt; UAA, UAG, UGA)
• Quando al sito A c’è una tripletta “senza senso” , fattori di rilascio (RF) favoriscono la idrolisi del legame tra peptide e ultimo RNAt e la dissociazione delle subunità ribosomiali a spese di GTP
RF si lega
Il legame peptidil-RNAt si idrolizza
I componenti si dissociano
![Page 22: Il flusso dellinformazione e il dogma centrale (Crick, 1958) Garrett & Grisham Traduzione Trascrizione](https://reader033.vdocumenti.com/reader033/viewer/2022052618/5542eb59497959361e8c5e19/html5/thumbnails/22.jpg)
Polisomi
Gruppi di ribosomi che leggono lo stesso RNAm e rendono possibile la rapida traduzione di un messaggio
Direzione della traduzione
![Page 23: Il flusso dellinformazione e il dogma centrale (Crick, 1958) Garrett & Grisham Traduzione Trascrizione](https://reader033.vdocumenti.com/reader033/viewer/2022052618/5542eb59497959361e8c5e19/html5/thumbnails/23.jpg)
Modificazioni post-traduzionali delle proteine
![Page 24: Il flusso dellinformazione e il dogma centrale (Crick, 1958) Garrett & Grisham Traduzione Trascrizione](https://reader033.vdocumenti.com/reader033/viewer/2022052618/5542eb59497959361e8c5e19/html5/thumbnails/24.jpg)
![Page 25: Il flusso dellinformazione e il dogma centrale (Crick, 1958) Garrett & Grisham Traduzione Trascrizione](https://reader033.vdocumenti.com/reader033/viewer/2022052618/5542eb59497959361e8c5e19/html5/thumbnails/25.jpg)
Nei batteri c’è uno stretto accoppiamento fra trascrizione e
traduzione
Direzione della traduzione
Direzione della trascrizione
![Page 26: Il flusso dellinformazione e il dogma centrale (Crick, 1958) Garrett & Grisham Traduzione Trascrizione](https://reader033.vdocumenti.com/reader033/viewer/2022052618/5542eb59497959361e8c5e19/html5/thumbnails/26.jpg)
Negli eucarioti traduzione e trascrizione avvengono nel
nucleo e nel citoplasma
![Page 27: Il flusso dellinformazione e il dogma centrale (Crick, 1958) Garrett & Grisham Traduzione Trascrizione](https://reader033.vdocumenti.com/reader033/viewer/2022052618/5542eb59497959361e8c5e19/html5/thumbnails/27.jpg)
Problema degli eucarioti:
Le regioni codificanti dei geni deglieucarioti sono interrotte da sequenze che devono essere eliminate
![Page 28: Il flusso dellinformazione e il dogma centrale (Crick, 1958) Garrett & Grisham Traduzione Trascrizione](https://reader033.vdocumenti.com/reader033/viewer/2022052618/5542eb59497959361e8c5e19/html5/thumbnails/28.jpg)
Negli eucarioti
un problema
in più:lo splicing
![Page 29: Il flusso dellinformazione e il dogma centrale (Crick, 1958) Garrett & Grisham Traduzione Trascrizione](https://reader033.vdocumenti.com/reader033/viewer/2022052618/5542eb59497959361e8c5e19/html5/thumbnails/29.jpg)
![Page 30: Il flusso dellinformazione e il dogma centrale (Crick, 1958) Garrett & Grisham Traduzione Trascrizione](https://reader033.vdocumenti.com/reader033/viewer/2022052618/5542eb59497959361e8c5e19/html5/thumbnails/30.jpg)
Gli INTRONI possono essere
visualizzati ibridando mRNA
con DNA genomico
![Page 31: Il flusso dellinformazione e il dogma centrale (Crick, 1958) Garrett & Grisham Traduzione Trascrizione](https://reader033.vdocumenti.com/reader033/viewer/2022052618/5542eb59497959361e8c5e19/html5/thumbnails/31.jpg)
Decifrare il Codice!
1953: DNA structure (Watson 1953: DNA structure (Watson and Crick)and Crick)
1961: the genetic code 1961: the genetic code (Matthaei and Nirenberg)(Matthaei and Nirenberg)
![Page 32: Il flusso dellinformazione e il dogma centrale (Crick, 1958) Garrett & Grisham Traduzione Trascrizione](https://reader033.vdocumenti.com/reader033/viewer/2022052618/5542eb59497959361e8c5e19/html5/thumbnails/32.jpg)
…nel frattempo….
George Gamow – a Russian physicist, is excited by the George Gamow – a Russian physicist, is excited by the double helixdouble helix
The “RNA tie club”The “RNA tie club”
![Page 33: Il flusso dellinformazione e il dogma centrale (Crick, 1958) Garrett & Grisham Traduzione Trascrizione](https://reader033.vdocumenti.com/reader033/viewer/2022052618/5542eb59497959361e8c5e19/html5/thumbnails/33.jpg)
F. Crick fu il primo a venire a sapere
che il codice si legge a triplette
![Page 34: Il flusso dellinformazione e il dogma centrale (Crick, 1958) Garrett & Grisham Traduzione Trascrizione](https://reader033.vdocumenti.com/reader033/viewer/2022052618/5542eb59497959361e8c5e19/html5/thumbnails/34.jpg)
14.3 Studies by Nirenberg, Matthaei, and Others Led to Deciphering of the Code
14.3.1 Synthesizing Polypeptides in a Cell-Free
SystemMarshall Nirenberg (1927-) pioneered the use of cell-free
translation systemsNirenberg was a gator (‘48 B.S., ‘52 M.S.) who later
received a Ph.D. from Michigan and moved to the NIH
![Page 35: Il flusso dellinformazione e il dogma centrale (Crick, 1958) Garrett & Grisham Traduzione Trascrizione](https://reader033.vdocumenti.com/reader033/viewer/2022052618/5542eb59497959361e8c5e19/html5/thumbnails/35.jpg)
![Page 36: Il flusso dellinformazione e il dogma centrale (Crick, 1958) Garrett & Grisham Traduzione Trascrizione](https://reader033.vdocumenti.com/reader033/viewer/2022052618/5542eb59497959361e8c5e19/html5/thumbnails/36.jpg)
Triplet Binding Assay
![Page 37: Il flusso dellinformazione e il dogma centrale (Crick, 1958) Garrett & Grisham Traduzione Trascrizione](https://reader033.vdocumenti.com/reader033/viewer/2022052618/5542eb59497959361e8c5e19/html5/thumbnails/37.jpg)
![Page 38: Il flusso dellinformazione e il dogma centrale (Crick, 1958) Garrett & Grisham Traduzione Trascrizione](https://reader033.vdocumenti.com/reader033/viewer/2022052618/5542eb59497959361e8c5e19/html5/thumbnails/38.jpg)
![Page 39: Il flusso dellinformazione e il dogma centrale (Crick, 1958) Garrett & Grisham Traduzione Trascrizione](https://reader033.vdocumenti.com/reader033/viewer/2022052618/5542eb59497959361e8c5e19/html5/thumbnails/39.jpg)
Results of Synthetic
Copolymer Experiments
![Page 40: Il flusso dellinformazione e il dogma centrale (Crick, 1958) Garrett & Grisham Traduzione Trascrizione](https://reader033.vdocumenti.com/reader033/viewer/2022052618/5542eb59497959361e8c5e19/html5/thumbnails/40.jpg)
![Page 41: Il flusso dellinformazione e il dogma centrale (Crick, 1958) Garrett & Grisham Traduzione Trascrizione](https://reader033.vdocumenti.com/reader033/viewer/2022052618/5542eb59497959361e8c5e19/html5/thumbnails/41.jpg)
But … there isn’t only 1 code, but 16But … there isn’t only 1 code, but 16!!