Il codice genetico

Il codice genetico è “l’alfabeto” con il quale le informazioni contenute nel DNA vengono codificate nelle proteine. I codoni, contenenti delle triplette codificano per la sintesi di amminoacidi, molecole a 20 termini. Lo studio ha determinato che il codice genetico si esprime come una sequenza continua, senza “stacchi”. Ciò teoricamente potrebbe significare che per una generica sequenza ci siano 3 chiavi di lettura, ma in realtà il punto di lettura è veicolato ed un’errata metodica di lettura porta alla formazione di segnali di stop.

Il codice genetico è degenerato

Gli studi sul codice genetico hanno definito come ogni codone (la tripletta di basi azotate) codifichi per uno ed un solo amminoacido. Gli amminoacidi però possono essere codificati da più codoni, in particolare codoni che codificano per lo stesso amminoacido condividono le prime due basi azotate. La 3^ base è detta base oscillante. Tutti i codoni esprimono un'informazione: essendo 4 basi azotate organizzate su tre siti disponibili, sono possibili 64 combinazioni. Di queste, 61 codificano per la formazione di un amminoacido, mentre 3 sono codoni di stop (o codoni nonsense), che inviano l’informazione di stoppare la sintesi.

Il tRNA, veicolo dell’informazione genica

Il tRNA, sintetizzato dalla RNA Polimerasi II, è in realtà una classe di composti molto simili. Sono presenti degli elementi comuni:

• Un gruppo fosfato all’estremità 5’
• Stelo accettore di 7 pb (basi appaiate), contenente le estremità del filamenti e con la funzione di legare gli amminoacidi
• Braccio D, con uno stelo di 3-4 pb ed un ansa di 5-7 pb
• Braccio dell’anticodone, con stelo di 5 pb
• Braccio T, con stelo di 5 pb

Tutti i tRNA sono caratterizzati da una struttura molto compatta. Il tRNA inoltre per essere operativo assume una forma “ripiegata” ad L, che espone maggiormente il sito dell’anticodone ed il sito dell’accettore. Gli amminoacidi vengono legati attraverso l’enzima amminoacil-tRNA sintetasi. L’amminoacido può essere legato solamente dopo che è stato attivato, ovvero legato ad AMP prodotto da ATP. Le due funzioni principali dell’enzima sono quelle di riconoscere il codone e legare gli amminoacidi. Il riconoscimento è reso possibile dall’anticodone, ma collabora anche la struttura stessa del tRNA. Attraverso il legame con l’intera struttura, il tRNA riesce ad offrire un’alta affidabilità, perché in grado di fornire un meccanismo di correzione di bozze cinetico: se l’appaiamento delle basi è corretto, si osserva una rapida associazione del tRNA, mentre i l distacco avviene più lentamente. Ciò singnifica che la maggior correttezza di appaiamento si traduce nella formazione di legami più stabili. Nel caso di appaiamenti errati, si ha un cambiamento conformazionale errato, e le basi vengono idrolizzate.