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Il codice genetico

Salve a tutti! Sono sempre io, il DNA, e ora vorrei parlarvi di un altro interessante argomento: il codice genetico.

Prima di tutto, è necessario mettere in risalto che gli amminoacidi presenti in natura sono in totale 20. In più il DNA e l’RNA contengono ciascuno quattro differenti nucleotidi, quindi questi devono costituire un codice genetico per tutti gli amminoacidi.

Per codice si intende un sistema di segnali o simboli ai quali è attribuito un significato preciso al fine di trasmette un messaggio. Nel caso del codice genetico, il messaggio trasportato dalla molecola di DNA deve essere decodificato per sintetizzare una proteina in particolare.

Se ogni nucleotide codificasse solo per un amminoacido, alle quattro basi azotate potrebbero corrispondere solo quattro amminoacidi. Se invece ogni amminoacido fosse codificato da due nucleotidi, le combinazioni possibili sarebbero solo 16. Da ciò si arriva alla conclusione secondo la quale ogni amminoacido debba essere determinato da una tripletta nucleotidica (64 combinazioni possibili). Le triplette sono chiamate “codoni“. Gli scienziati che eseguirono esperimenti fondamentali per la decifrazione del codice genetico furono il biochimico statunitense Marshall Niremberg e il suo collega tedesco Heinrich Matthei.

codice genetico

Uno degli esperimenti condotti dai due scienziati consisteva nel prendere estratti cellulari di E.coli ai quali erano aggiunti amminoacidi marcati radioattivamente e campioni di RNA prelevati da differenti organismi. Nieremberg e Matthei inserirono, all’interno di 20 provette, tutti gli amminoacidi, estratti cellulari di E.coli in cui erano presenti i ribosomi, l’ATP e gli enzimi necessari. In ogni provetta, solo un amminoacido era marcato radioattivamente e in seguito venne aggiunto un RNA artificiale costituito dalla base azotata uracile e quindi definito “poli-U“. In 19 provette non si produsse alcun polipeptide radioattivo, mentre nella ventesima, nella quale era stata aggiunta fenilalanina radioattiva, gli scienziati osservarono la formazione di catene polipetidiche radioattive. Queste erano costituite da un solo amminoacido, la fenilalanina. L’esperimento decifrò la prima tripletta del codice genetico (UUU= fenilalanina) e suggerì una modalità per decifrare gli altri codoni.

nieremberg

Delle 64 combinazioni di triplette, 61 sono codificanti per un amminoacido e 3 sono definite come sequenze di arresto e quindi non codificanti. Essendoci 61 combinazioni codificanti per 20 amminoacidi , molti devono avere più di un codone. Le triplette alle quali corrisponde uno stesso amminoacido, conosciute come triplette sinonimo, spesso presentano l’ultimo nucleotide differente e per questo il codice è detto degenerato.

Il codice genetico è identico in tutti gli organismi!

 

 

RNA

Salve a tutti! Sono il DNA e, ancora per una volta, mi scuso per la mia assenza. Oggi vorrei presentare un mio fedele amico: l’RNA.

L’acido ribonucleico è una sostanza chimicamente simile a me, il DNA, ma presenta tre differenze in particolare.

Prima fra tutte è la presenza di uno zucchero nel nucleotide: il ribosio. Inoltre, al posto della timina, possiede una pirimidina molto simile, ossia l’uracile. Come la timina, questa di appaia solo con l’adenina. Infine l’RNA è formato da un solo filamento. 

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L’RNA ha un ruolo fondamentale nella traduzione dell’informazione genetica trasportata dal DNA, infatti traduce le sue sequenze dei segmenti nelle sequenze di amminoacidi che determinano le strutture delle proteine.