Che cos'è la biosintesi dei peptidi?
Gli aminoacidi sono i mattoni delle proteine, macromolecole chiamate polipeptidi che hanno una varietà di funzioni all'interno del corpo umano sotto forma di ormoni, anticorpi ed enzimi. Alcune proteine sono strutturali tra cui i legamenti, i capelli e le unghie. La biosintesi dei peptidi, chiamata anche sintesi proteica o peptidica, si riferisce a una successione di processi mediante i quali gli aminoacidi sono collegati attraverso la formazione di un legame chimico chiamato legame peptidico, che alla fine si sviluppa in un polipeptide. Una volta che la proteina è stata sintetizzata, il gene per quel particolare tipo di proteina è considerato espresso, poiché ogni cellula ha acido desossiribonucleico (DNA), informazioni genetiche necessarie per produrre tutte le proteine necessarie all'organismo.
L'espressione genica ha a che fare con l'effetto che il DNA ha sul fenotipo, sulla rappresentazione biochimica o fisica dei geni in un individuo come il colore dei capelli o degli occhi. Nata da una serie complessa di eventi, l'espressione genica implica l'uso delle informazioni contenute nelle basi sequenziate del DNA per specificare le istruzioni per la biosintesi dei peptidi. Le proteine prodotte influenzano il fenotipo, che può essere facilmente osservabile tratti fisici o introdotto come sottili cambiamenti chimici. Il flusso di informazioni va dal DNA all'acido ribonucleico (RNA) e infine alla proteina.
La trascrizione è la prima fase dell'espressione genica, che compie la sintesi di molecole di RNA complementari al DNA. La sintesi di RNA è determinata dal modello di DNA attraverso l'accoppiamento di base, in modo che A si accoppi sempre con U e G si accoppi sempre con C. A, U, G e C rappresentano rispettivamente le basi nucleotidiche adenina, uracile, guanina e citosina . Questo stadio si verifica all'interno del nucleo della cellula e viene chiamato trascrizione perché risolve il problema di prendere informazioni sul DNA e le trascrive in un altro tipo di acido nucleico, l'RNA messaggero (mRNA).
L'evento principale della biosintesi dei peptidi e la seconda fase dell'espressione genica è la traduzione, un processo in cui l'mRNA viene utilizzato come messaggio codificato per dirigere la biosintesi dei peptidi. Si verifica nel citoplasma della cellula, la traduzione avviene in più fasi: iniziazione, allungamento e terminazione. Le informazioni trascritte vengono utilizzate per determinare il sequenziamento degli aminoacidi del polipeptide. Ancora un altro tipo di acido ribonucleico viene usato, chiamato RNA transferasi (tRNA), necessario per spostare gli amminoacidi nei ribosomi nel loro ordine codificato. Tre basi nucleotidiche consecutive chiamate codoni nell'mRNA determinano un tipo di amminoacido e sono chiamate triplette. I codici UGA, UAA e UAG sono solo codici di terminazione. Tutti i codoni e le istruzioni insieme comprendono il codice genetico.