La complessa e perfetta sintesi proteica (eucarioti)

Questa animazione spiega la brevemente la sintesi delle proteine:

Questo processo è detto anche traduzione e si può suddividere in tre parti:

1. La fase d'inizio comincia quando la subunità minore del ribosoma si attacca all'estremità 5' del filamento di mRNA, ponendo in evidenza il primo codone. Una volta formato il complesso d'inizio (subunità minore+mRNA+tRNA d'inizio) la subunità maggiore si attacca alla minore e il tRNA va ad occupare il sito P della subunità maggiore.
2. Durante questa fase, il secondo codone di mRNA si trova in corrispondenza del sito A. Un tRNA con l'anticodone complementare si inserisce sulla molecola di mRNA e, con il suo amminoacido, occupa il sito A. A questo punto si forma un legame peptidico tra i due amminoacidi. L'mRNA scorre poi in avanti di un codone nel ribosoma e il processo si ripete.
3. Durante l'ultima fase, nel sito A si inserirà una proteina detta fattore di rilascio. Quindi la trascrizione cessa: la catena polipeptidica viene rilasciata e le due subunità del ribosoma si separano.

Il codice della vita

Nirenberg e Matthaei

Una volta identificato l'mRNA come la copia delle istruzioni geniche, restava il problema di come queste informazioni siano codificate nel DNA. Le proteine contengono 20 diversi amminoacidi mentre DNA ed RNA hanno solo quattro nucleotidi, ma sono questi che costituiscono il codice per gli amminoacidi. Il messaggio contenuto nel DNA deve essere decodificato per sintetizzare una proteina. Con semplici calcoli si deduce che per ogni amminoacido occorrono tre nucleotidi in sequenza. Questa tripletta è detta codone. Il codice venne dimostrato una decina di anni dopo le scoperte di Watson e Crick da due scienziati, Nirenberg e Matthaei, che utilizzarono l'mRNA per dcifrarlo. I codoni ai quali corrisponde lo stesso amminoacido spesso differiscono solo per il terzo nucleotide, per questo il codice è detto degenerato.

the Earth Day

savana

Un po' di storia.. 

Ogni anno il 22 aprile si feteggia la giornata mondiale della Terra (Earth Day). L'idea della creazione di una "Giornata per la Terra" fu discussa per la prima volta nel 1962. In quegli anni al senatore Nelson venne l'idea di organizzare un "teach-in" sulle questioni ambientali. Nelson riuscì a coinvolgere anche noti esponenti del mondo politico. Lo stesso Robert Kennedy nel 1963 attraversò ben 11 Stati del Paese tenendo una serie di conferenze dedicate ai temi ambientali.L'Earth Day prese definitivamente forma nel 1969 a seguito del disastro ambientale causato dalla fuoriuscita di petrolio da un pozzo in California, a seguito del quale il senatore Nelson decise di portare le questioni ambientali all'attenzione dell'opinione pubblica e del mondo politico. "Tutte le persone, a prescindere dall'etnia, dal sesso, dal proprio reddito o provenienza geografica, hanno il diritto ad un ambiente sano, equilibrato e sostenibile", questo divenne poi il saldo

principio della giornata della Terra. 

tundra

Il 22 aprile 1970, ispirandosi a questo principio, 20 milioni di cittadini americani, rispondendo ad un appello del senatore Gaylord Nelson, si mobilitarono in una manifestazione a difesa del nostro pianeta. Col passare del tempo, da un movimento universitario, divenne un avvenimento educativo ed informativo. Gli ecologisti sfruttano questo giorno come occasione per parlare e valutare i problemi del nostro pianeta come le varie forme di inquinamento, la scomparsa di specie ed ecosistemi e l'esaurimento delle risorse non rinnovabili.
Da quel giorno in tutto il mondo, le singole persone, le comunità, le organizzazioni e i governi riconoscono il meraviglioso pianeta che chiamiamo 'casa' e decidono di fare delle azioni concrete per proteggerlo. (per maggiori informazioni decrescita)

barriera corallina

La giornata della terra però non è altro che una 'festa', un simbolo per ricordare che male stiamo facendo al nostro pianeta. Siamo più di 6,974 miliardi con oltre 8,7 milioni di speci viventi e tutti abbiamo il diritto di vivere in questo bellissimo mondo e il dovere di rispettarlo! Mi fa male pensare che le generazioni future, forse già i nostri figli, non potranno più osservare queste meraviglie che ci circondano, dal più piccolo fiore al più grande animale, dai ghiacci dei poli alle barriere coralline. E tutto questo per cosa? Per dei nostri capricci? Lo ammetto, anche a me piacciono le tecnologie e le comodità che esse comportano, ma se imparassimo a moderarci e a limitare gli sprechi, anche solo spegnendo una luce di troppo o non utilizzare la macchina per compiere piccoli tratti, forse la nostra amata Terra potrebbe sperare in un futuro migliore. 

Per dare un'idea delle meraviglie della terra: 

mRNA nelle cellule eucariote

Solitamente le sequenze dei geni codificanti per le proteine sono interrotte da sequenze nucleotidiche che non vengono tradotte, sono dette introni, mentre le sequenze codificanti (tradotte in proteine) sono dette esoni. 
Gli introni furono scoperti da degli scienziati durante degli esperimenti sull'ibridazione del RNA e mRNA: i ricercatori notarono che non c'era una perfetta corrispondenza tra le molecole di RNA messaggero maturo e i geni da cui queste molecole sono trascritte. 
Solitamente, prima della fine della trascrizione al filamento di mmRNA (ancora in via di formazione) viene aggiunto un nucleotide "insolito" all'estremità 5', questo processo è definito capping. Il "cappuccio" nucleotidico è necessario per far uscire l'mRNA dal nucleo e farlo attaccare ai ribosomi. Completata la trascrizione, l'mRNA, deve affrontare ancora due processi prima di passare nel citosol: la trasformazione in mRNA maturo e l'aggiunta di una sequenza nucleotidica all'estremità 3'. Questa aggiunta avviene per mezzo di enzimi e consiste nell' "attaccare" una catena di nucleotidi contenenti adenina (per questo chiamata coda poli-A) per consentire alla molecola un tempo più lungo nel citosol. 
Prima che la molecola di mRNA lasci il nucleo si verifica il processo denominato splicing, cioè il meccanismo con cui si eliminano gli introni e si ricongiungono gli esoni. Gli introni sono i rimossi da un complesso molecolare composto da subunità chiamate snRNP (small nuclear ribo-nucleo-protein) che prende il nome di spliceosoma. Ora l'mRNA  maturo passa nel citosol dov'è tradotto in proteina. 

Trascrizione dell RNA

La trascrizione dell RNA si può riassumere in tre parti:

1. L'RNA polimerasi riconosce il promotore e si attacca ad esso. In molti batteri la formazione del legame è facilitata dalla presenza di una proteina denominata fattore sigma. La prima fase è completa con la separazione dei due filamenti di DNA dovuta dal RNA polimerasi;
2. Una volta formato il complesso di allungamento, ovvero dove si sono separati i due filamenti di DNA, l'RNA polimerasi sintetizza il trascritto di mRNA. Il filamento di RNA in formazione è complementare al filamento stampo, così chiamato il DNA che viene trascritto;
3. Nella fase finale l'RNA polimerasi incontra sul DNA una sequenza di arresto che consiste in nucleotidi che bloccano il processo di trascrizione.

(nella prima parte di questo video si vede la trascrizione del DNA, nella seconda la formazione delle proteine)

Il RNA

Differenze strutturali con il DNA: 

• Nei nucleotidi del RNA lo zucchero è il ribosio non il desossiribosio;
• al posto della timina l'RNA contiene una piramidina molto simile, l'uracile che, come la timina, si appaia solo con l'adenina.  
• la maggior parte del RNA è composto da un solo filamento invece che due. 

L'RNA si trova nel citosol e gioca un ruolo fondamentale nella sintesi proteica. Esistono tuttavia tre tipi di RNA:

RNA messaggero (mRNA): le molecole di questo tipo di RNA sono assemblate a partire da uno dei due filamenti di DNA in base allo stesso principio dell'appaiamento delle basi che regola la sua duplicazione. I nucleotidi, presenti nella cellula come NTP (nucleotidi tifosfati), si attaccano uno alla volta alla catena in via di formazione perdendo due gruppi fosfato. Questo processo  detto trascrizione, ha appunto il compito di "trascrivere" il messaggio contenuto nel DNA nel nuovo filamento di RNA. Il compito del mRNA è quello di trasportare nel citoplasma l informazioni codificate nel DNA.

RNA ribosomiale (rRNA): si diversifica dal mRNA sia per la struttura sia per la funzione. Ogni ribosoma è formto da due subunità, ognuna omposta da rRNA e proteine specifiche;

RNA di trasporto (tRNA): "traduce" il linguaggio degli acidi nucleici in quello delle proteine.