Più volte ho accennato qua e la in qualche post al concetto di genoma, e più volte mi sono soffermato sul dire che è il depositario, dell'informazione genetica.
Vi è da dire però che questa informazione deve essere utilizzata, e per farlo non basta da solo il genoma. L'utilizzazione delle informazioni contenute al suo interno sono possibili grazie all'attività che viene portata avanti da innumerevoli proteine che partecipano a complesse reazioni che possiamo accomunare sotto il nome di espressione genica.
Quello che vi voglio proporre oggi è uno schema di tale espressione, quindi non una vera spiegazione dei meccanismi, una visione generale per poter comprendere meglio ciò di cui parleremo nei prossimi post.
Il trascrittoma.
Il primo prodotto del genoma è il trascrittoma, l'insieme delle molecole di RNA tali molecole derivano da quei geni la cui informazione biologica è richiesta dalla cellula in un particolare momento.
Le molecole di RNA sono fondamentali perchè permettono di dirigere la sintesi delle proteine.
Il trascrittoma si forma in seguito ad un processo chiamato trascrizione, in cui i singoli geni vengono copiati in molecole di RNA, il proteoma deriva dalla traduzione dell'informazione genetica copiata sottoforma di RNA. Trascrizione e traduzione sono eventi di fondamentale importanza, ma non bisogna fare l'errore di schematizzare il concetto di espressione genica a il DNA--->RNA---> (proteine nonostante ciò sia il dogma sostanzialmente) ma per passare dal DNA alle proteine vi sono una moltitudine di complessi processi.
L'espressione genica consta di vari momenti importanti:
1)Accesso all'informazione genetica.
2)Assemblasggio del complesso d'inizio della trascrizione.
3)Sintesi dell'RNA
4)Processamento dell'RNA
5)degradazione RNA
6)Assemblaggio complesso inizio della traduzione.
7)sintesi proteica
8)Ripiegamento delle proteine e loro maturazione
9)degradazione proteine.
Ne abbiamo elencati nove, ma dobbiamo comunque ricordarci, anche di tutti i processi che sono coinvolti nella regolazione dei processi che portano alla sintesi delle proteine.
Quali sono gli RNA contenuti in una cellula?
Bisogna subit sottolineare che quando parliamo di trascrittoma non ci riferiamo a tutto l'RNA presente all'interno di una cellula, ma solo ad una parte, cioè a quell'RNA definito codificante e quindi recante copia dell'informazione genetica.
RNA codificante e non codificante.
Una volta chiarito che non tutto l'RNA è codificante andiamo a suddividere per comodità le varie categorie di RNA.
L'RNA codificante è costituito da:
mRNA (RNA messagero): rappresenta la copia dell'informazione che risiede nei geni nel DNA e che permetterà la costruzione delle proteine durante il processo della traduzione. Tra le caratteristiche di tali acidi nucleici vi è l'essere degradati subito dopo la sintesi delle proteine.
L'RNA non codificante è costituito da :
rRNA (RNA ribosomiale)= è il tipo di RNA più abbondante presente nelle cellule, rappresenta circa l'80% del totale a differenza dell'RNA messagero che in genere non supera il 4%, Grazie a queste molecole avviene la costruzione delle proteine.
tRNA (RNA tranfer): sono piccole molecole coinvolte nel trasporto degli amminoacidi che costituiranno le proteine. Gli amminoacidi saranno trasportati ai ribosomi dove saranno assemblati nella usta sequenza secondo l'ordine specificato dall'informazione genetica.
Questo tipo di RNA sia codificanti che non sono presenti in tutte le specie di organismi. Discorso differente lo facciamo per altri tipi di RNA non codificanti. Parliamo di RNA i cui nomi vengono sudivisi a seconda della localizzaizone all'interno della cellula.
(snRNA: piccoli RNA nucleari): sono definiti anche U-RNA perchè ricchi di uridina e sono coinvolti nella maturazione dell'mRNA
(snoRNA: piccoli RNA nucleolari): svolgon un ruolo cruciale nella maturazione delle molecole di rRNA.
(scRNA: piccoli RNA citoplasmatici):, sono un gruppo eterogeneo che comprende funzioni diverse alcune delle quali non ancora conosciute.
Anche nei batteri possiamo ritrovare RNA non codificanti, diversi dai ribosomiali e dai transfer, sembrano però svolgere dei ruoli particolari e interessanti che viene definito transfer-messagero una molecola costituita da un tRNA associato ad un messagero la cui funzionalità sembra essere coinvolta nell'etichettatura molecolare di proteine sintetizzate in maniera non corretta. La funzionalità del tRNA sta nell'aggiungere un peptide segnale alla sequenza amminoacidica errata marcandola per una immediata distruzione.
Fonti: (Muto A, Ushida C and Himeo H (1998) A bacterial RNA that functions as a both a tRNA and a mRNA)
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