Dai geni alle Proteine

Ormai tutti sanno che l’informazione ereditaria è contenuta nel DNA ma pochi conoscono come i geni - le unità fondamentali di cui è costituito il genoma –  riescano a contenere tutte le informazioni per la sintesi di tutte le biomolecole e per tutte le funzioni di un organismo ( il DNA è costituito solo da 4 basi azotate). La verità è che i geni contengono le informazioni solo per la produzione delle proteine, queste ultime possiedono una struttura molto più varia rispetto agli acidi nucleici, è sono in grado di sintetizzare tutte le biomolecole, oltre a svolgere funzioni strutturali, di trasporto e di protezione contro invasori esterni (vedi “i mattoni della vita”). Possiamo capire, che indirettamente i geni contengono una informazione fondamentale che quindi deve essere protetta, infatti in tutti gli organismi superiori il DNA è contenuto in un nucleo in grado di  proteggerlo dalla degradazione e da mutazioni. Ma come è possibile trasformare una sequenza di nucleotidi (DNA) in una sequenza di aminoacidi (proteina)?

Il primo passaggio consiste nel trascrivere l’informazione contenuta nel DNA in un altro acido nucleico chiamato RNA messaggero, dato che l’informazione contenuta nel DNA è molto preziosa e non si può rischiare di perderla o danneggiarla. RNA messaggero uscirà dal nucleo attraverso dei pori nucleari, che mettono in contatto il nucleo con il citoplasma cellulare. Questo processo è chiamato trascrizione genica.

RNA messaggero una volta nel citoplasma raggiunge i ribosomi, delle piccole “industrie” che si trovano nel citoplasma della cellula, questi permettono di convertire l’informazione contenuta in un gene in una proteina, questo processo è chiamato traduzione. I ribosomi sono costituiti da un complesso tra proteine e RNA ribosomiale. Nel processo di traduzione è coinvolto un terzo tipo di RNA chiamato “transfer” che trasporta gli aminoacidi liberi nel citoplasma nel ribosoma. La sequenza di aminoacidi in uscita dal ribosoma si ripiegherà per assumere una struttura tridimensionale, fondamentale per il corretto funzionamento della proteina.

In alcuni casi le proteine possono essere ulteriormente modificate con l’aggiunta di lipidi o zuccheri alla struttura proteica (modifiche post traduzionali).

Elisabetta Fumagalli

About Elisabetta Fumagalli

Elisabetta Fumagalli, laureata presso l’università di Milano Bicocca in biotecnologie industriali nell’Aprile del 2007, con la Passione per le strutture chimiche, collabora per circa due anni con il CNR, laboratorio di NMR e di Biologia e Biotecnologie Agraria su un progetto inerente analisi dei metaboliti prodotti da piante transgeniche e su matrici alimentari mediante Risonanza Magnetica Nucleare. Attualmente lavora presso una multinazionale farmaceutica in cui si occupa di Quality Assurance Compliance. Scarica il Curriculum