L'RNA!

Grazie anche alle ricerche effettuate da Pauling, fu chiaro che la molecola di DNA r il codice che contiene le istruzioni per la sintesi proteica e per le varie funzioni cellulari, e che queste istruzioni sono poi eseguite dalle proteine. La sequenza lineare degli amminoacidi di una catena polipeptidica determina la struttura tridimensionale dell’intera proteina e questa struttura a sua volta ne determina la funzione.

Ma in che modo la sequenza delle basi azotate nel DNA può determinare la sequenza degli amminoacidi di una proteina?

Grazie alla si scoprì il ruolo dell’acido ribonucleico (RNA).

E’ una sostanza chimicamente simile al DNA. Le differenze sostanziali da quest’ultimo sono tre:

1)      Nei nucleotidi dell’RNA lo zucchero è il ribosio e non il deossiribosio;

2)      L’RNA contiene, al posto della timina, una piramidina molto simile, l’Uracile (U).  essa si appia con l’adenina;

3)      La maggior parte dell’RNA è composto da un singolo filamento.

Molte ricerche portarono alla conclusione che l’RNA avesse un ruolo importante nella traduzione dell’informazione genetica. Fu scoperto che le cellule molto ricche di RNA sintetizzano grandi quantità di proteine; nella cellula eucariote l’RNA si trova essenzialmente nel citosol. Sappiamo che sia nelle cellule eucariote che in quelle procariote sono ricchi di ribosomi, a loro volta ricchi di RNA.

Le molecole di RNA messaggero (mRNA) sono assemblate a partire da uno dei due filamenti del DNA in base allo stesso principio dell’appaiamento delle basi che regola la sua duplicazione. Mediante il processo di trascrizione viene sintetizzato questo tipo di RNA. Ha il compito di trasportare le informazioni codificate nel DNA,  nel citoplasma. Quando il suo compito è terminato, l’mRNA si scompone nei nucleotidi che lo costituiscono; questi saranno poi riutilizzabili.

Ogni molecola di RNA ha un’estremità 5’ e una 3’. I nucleotidi si aggiungono alla catena di RNA in via di formazione, perdendo due gruppi fosfato.

Questo processo è conosciuto come trascrizione, ha lo scopo di “trascrivere” il messaggio contenuto in un segmento di DNA in una molecola di RNA complementare; per questo motivo tale molecola è chiamata trascritto.

Particolari sequenze nucleotidiche del DNA, dette promotori, sono i siti di legame per l’RNA polimerasi. Nel punto di attacco di questo enzima, il DNA si apre e i due filamenti continuano a separarsi a mano a mano che l’RNA polimerasi si sposta lungo la molecola.

I nucleotidi sono assemblati nell’RNA in direzione da 5’ a 3’ via via che l’enzima legge il filamento stampo del DNA in direzione inversa.

I promotori consistono il segnale di partenza per la sintesi dell’RNA. Mentre le sequenze di arresto bloccano il tutto, in quanto marcano i punti in cui termina la trascrizione.

La trascrizione si costituisce di tre fasi fondamentali:

·         Nella fase di inizio, l’RNA polimerasi riconosce la sequenza del promotore e si attacca a esse.

La fase è completa quando i due filamenti di DNA vengono separati formando un complesso aperto lungo circa dodici basi azotate;

·         Durante la fase di allungamento l’RNA polimerasi sintetizza il trascritto di mRNA e il fattore sigma si stacca. Il filamento di DNA che viene trascritto è chiamato filamento stampo. La sequenza di basi del filamento di RNA in completazione è complementare al filamento stampo da cui viene trascritta.

La sequenza è identica a quella di DNA, l’unica differenza sta nell’Uracile.

·         Nella fase di terminazione, l’RNA polimerasi si incontra sul DNA una sequenza di arresto costituita da nucleotidi che bloccano il processo di trascrizione.