Qual è il processo di sintesi proteica?

Il processo di sintesi proteica si verifica in due fasi principali guidate da enzimi all'interno di una cellula.Innanzitutto, l'acido deossiribonucleico (DNA) viene trascritto in acido ribonucleico (RNA) con l'enzima RNA polimerasi.In secondo luogo, l'RNA viene quindi tradotto in una molecola proteica dai ribosomi nella cellula.La trascrizione del DNA e la traduzione dell'RNA sono i passaggi chiave nel processo centrale della biosintesi proteica. La trascrizione è il primo passo nel processo di sintesi proteica e di solito è iniziata da varie molecole di segnalazione nel nucleo delle cellule.Per cominciare, l'enzima DNA elicasi decomprimono i due fili del DNA, esponendo il filo del modello, che codificherà per l'RNA che verrà trascritto.Successivamente, l'RNA polimerasi enzimatica si lega al filamento del modello, muovendosi lungo e sintetizzando un filamento di RNA messaggero (mRNA) che è complementare al filamento del modello del DNA.Ogni singolo nucleotide di DNA codificherà per un nucleotide di RNA da aggiungere al filamento di mRNA.

nelle cellule eucariotiche, l'mRNA verrà solitamente modificato dopo che è stato realizzato.Questo passaggio nel processo di sintesi proteica prevede l'aggiunta di un cappuccio alla parte anteriore, che di solito è un nucleotide guanina metilato e una coda di poli-adenina (coda poli-A) sul retro.L'mRNA verrà anche giuntato, perché gli enzimi nella cellula rimuovono qualsiasi segmenti di mRNA che non sono direttamente coinvolti nella codifica per la proteina bersaglio.Questi segmenti sono noti come introni, mentre i segmenti che sono coinvolti nella codifica per la proteina sono noti come esoni.

Il prossimo passo nel processo di sintesi proteica è la traduzione, in cui l'RNA codifica per aminoacidi specifici.Questo processo è catalizzato al di fuori del nucleo da ribosomi, piccoli organelli realizzati in RNA ribosomiale (rRNA) e proteina.I ribosomi si legano sia al filamento di mRNA che agli aminoacidi che costituiranno la proteina finale.Ogni serie di tre nucleotidi di mRNA codificherà per un aminoacido specifico.I ribosomi viaggiano lungo il filamento di mRNA, aggiungendo un aminoacido alla volta, fino a raggiungere la coda di poli-A e completano la traduzione proteica.

A volte il processo di sintesi proteica comporta ulteriori passaggi dopo che il polipeptide è stato creato.Le proteine possono iniziare a piegarsi nella loro struttura nativa, o conformazione tridimensionale più stabile, con interazioni idrofobiche.Poiché la cellula è un ambiente acquoso o a base d'acqua, è abbastanza polare e gli aminoacidi idrofobici si riuniranno per evitare di essere esposti a questo ambiente.Questo raggruppamento interiore di residui idrofobici dà alla proteina una stabilità più energetica e lo aiuta a piegare.

Spesso, le proteine non possono piegarsi nella loro struttura nativa da sola.In questo caso, hanno bisogno dell'aiuto di una chaperonina, un enzima proteico che si lega al polipeptide appena sintetizzato e lo piega nella forma corretta.Chaperonine e altri enzimi possono anche riparare proteine denaturate, ripiegate o altre danni.