Che cos'è la biosintesi delle proteine?

La biosintesi delle proteine ​​è il processo che produce proteine ​​all'interno delle cellule. Inizia nel nucleo e termina nel citoplasma con la creazione di una nuova proteina. Ci sono due passaggi per questo processo, che sono la trascrizione e la traduzione. Alcune persone usano i termini biosintesi proteica e traduzione in modo intercambiabile, ma l'uso corretto della biosintesi proteica si riferisce all'intero processo, non solo alla traduzione.

La trascrizione avviene all'interno del nucleo ed è il processo in cui vengono creati filamenti di RNA basati su modelli di DNA. I geni sono lunghezze di nucleotidi trovati lungo i filamenti di DNA che forniscono le informazioni per le quali devono essere prodotte le proteine. Gli aminoacidi e le proteine ​​sono grandi molecole, quindi non si formano all'interno del nucleo. Invece, le informazioni genetiche vengono trascritte in RNA, che poi passa attraverso i pori della membrana nucleare nel citoplasma della cellula.

Esistono tre diversi tipi di molecole di RNA coinvolte nella biosintesi delle proteine. Messenger RNA (mRNA) è il modello per la proteina che deve essere creata. Contiene le informazioni genetiche trascritte che istruiscono la cellula su quali aminoacidi devono essere attaccati e in quale ordine. Transfer RNA (tRNA) porta gli aminoacidi presenti nel citoplasma nella catena proteica in crescita. L'RNA ribosomiale (rRNA) comprende i due lobi del ribosoma, che è dove si svolge la fase di traduzione della biosintesi proteica.

Il DNA è costituito da lunghe catene di soli quattro nucleotidi, ma ci sono 20 diversi aminoacidi disponibili per creare proteine. Ciò significa che non esiste una relazione uno a uno tra nucleotidi e aminoacidi. Invece, tre nucleotidi, o un codone, forniscono il codice per cui l'amminoacido dovrebbe essere unito alla catena. Di conseguenza, ci sono 64 possibili codoni, quindi alcuni aminoacidi corrispondono a diversi codoni diversi.

Una volta completata la trascrizione, le molecole di RNA si preparano a svolgere il prossimo stadio della biosintesi proteica. L'mRNA si trova nella fessura tra il lobo grande e piccolo del ribosoma e tre nucleotidi vengono fatti passare attraverso il ribosoma alla volta, in modo che il codone per l'amminoacido sia allineato con l'amminoacido reale che l'RNA porta al ribosoma.

Il tRNA ha una forma distinta ed è anche specifico dell'amminoacido che porta alla catena proteica allungante. L'amminoacido si lega a un'estremità della molecola di tRNA, mentre l'altra estremità ha tre nucleotidi che corrispondono al codone trovato sulla molecola di mRNA. Ciò consente alla molecola di tRNA di legarsi alla catena dell'mRNA e di essere tenuta in posizione mentre l'amminoacido che trasporta è unito a un altro amminoacido da un enzima.

Per formare una proteina, gli amminoacidi continuano ad essere uniti alla catena peptidica fino al raggiungimento di un codone di arresto. Il codone di stop non corrisponde a un amminoacido, ma segnala invece che la catena proteica è terminata. A questo punto, l'mRNA viene rilasciato dal ribosoma e viene scomposto. Mentre una proteina è stata prodotta, di solito non è ancora funzionale. La biosintesi delle proteine ​​è completa, ma la maggior parte delle proteine ​​subisce ulteriori modifiche prima di essere utilizzate.