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Il processamento dell’RNA prevede tre processi principali: capping, splicing e poliadenilazione.
Questi processi assicurano alla cellula che l'mRNA sia corretto prima di essere inviato nel citosol per la sintesi proteica, nota come traduzione.
Gli argomenti della lezione odierna si trovano nella seconda metà del capitolo 6 e nella seconda metà del capitolo 7 dell'Alberts.

I ribosomi sono i complessi in cui avviene la traduzione e rappresentano la fabbrica delle proteine della cellula.
- Sono presenti in milioni e si possono trovare liberi nel citoplasma o attaccati al reticolo endoplasmatico ruvido.
- Sintetizzano proteine dirette al citoplasma, ai ribosomi o al nucleo, oppure alla via secretoria.
I ribosomi sono complessi ribonucleoproteici composti sia da proteine che da rRNA.
Esistono ribosomi batterici e eucariotici, distinti per composizione proteica.
Ogni ribosoma ha due subunità: una più piccola (subunità minore) e una più grande (subunità maggiore).
Scoperti tramite esperimenti di centrifugazione e sedimentazione, le subunità sono nominate con un numero seguito da una "S" (coefficiente di sedimentazione):
- Ribosoma eucariotico: 80S (60S maggiore, 40S minore).
- Ribosoma procariotico: 70S (50S maggiore, 30S minore).
Composizione delle subunità:
- Eucarioti: 4 rRNA con circa 90 proteine.
- Procarioti: 3 rRNA con proteine legate.
I ribosomi construiscono legami peptidici e sintetizzano proteine attraverso informazioni codificate nell'mRNA.
Gli eucarioti aggiungono circa 2 amminoacidi al secondo, mentre i batteri fino a 20, ma con un errore ogni 10^4 amminoacidi.

Esistono antibiotici specifici per ribosomi batterici, come le tetracicline, che bloccano la traduzione delle proteine batteriche senza effetti sui ribosomi eucariotici.

Gli rRNA codificati negli eucarioti sono 4, tra cui il più piccolo è 5S, trascritto dalla polimerasi III.
Gli altri 3 rRNA, trascritti dalla polimerasi I, non hanno cap e poli(A), e subiscono modificazioni per la funzione catalitica.
I geni rRNA sono presenti in molte copie su 5 cromosomi diversi, permettendo la sintesi di molte proteine simili.
L'80% dell'RNA nelle cellule è rRNA; i ribosomi si assemblano nel nucleolo e vengono esportati nel citosol.

Il ribosoma nel citosol lega mRNA, tRNA, e catalizza la formazione di legami peptidici.
- La subunità minore controlla l'appaiamento tra codone e anticodone.
- La subunità minore lega mRNA; la subunità maggiore catalizza legami tra amminoacidi.
La struttura del tRNA:
- Forma a trifoglio con anticodone su un'estremità e amminoacido sul gambo.

Il processo di sintesi proteica si divide in 3 fasi:
  1. Inizio: la subunità minore lega l'mRNA e riconosce il codone di inizio.
  2. Allungamento: avviene l'aggiunta di amminoacidi alla catena polipeptidica.
  3. Terminazione: il ribosoma termina la traduzione una volta incontrato un codone di stop, rilasciando la proteina.
Un singolo RNA può generare più cicli e diverse proteine legandosi a mRNA distinti.

Negli eucarioti, la traduzione inizia sempre con la metionina codificata da AUG.
Il tRNA per la metionina ha un unico anticodone e si legge attraverso fattori di inizio (eIF2, eIF3) che stabilizzano il complesso di inizio.
La subunità minore del ribosoma scansiona l'mRNA fino a trovare il codone AUG tramite una sequenza chiamata Kozak.
Negli eucarioti, la subunità minore si lega vicino al Cap dal 5' per identificare il primo AUG.
Nei procarioti:
- Iniziano con formilmetionina e cercano la sequenza Shine-Dalgarno invece di utilizzare un cap.
- I ribosomi procariotici possono legarsi in punti multipli di un trascritto, rendendo i trascritti policistronici.

I virus forzano utilizzo di ribosomi della cellula ospite.
Presentano mRNA policistronici e sono confusi con ribosomi batterici, ricercando sequenze IRES nel trascritto.
Scoperte nel 1988, le IRES consentono a ribosomi di legarsi a parti interne del trascritto.

Durante l'allungamento, il tRNA porta il secondo amminoacido nel sito A mentre il primo amminoacido è legato al sito P.
Il tRNA interagente favorisce la formazione di legami peptidici tra amminoacidi.
La lettura dell'mRNA avviene in direzione 5' a 3'.

All'interno dei ribosomi svolgono l'appaiamento tra codoni e anticodoni.
L'rRNA 16S interagisce con mRNA e anticodoni, stimolando la corretta appaiamento e recuperando errori.

Gli EF (EF1 e EF2) assistono nel portare tRNA corretti e nell'idrolizzare GTP per il movimento ribosomiale.

Codoni di stop: UAA, UAG, UGA.
I fattori di rilascio, imitanti il tRNA, staccano la catena amminoacidica richiedendo una molecola d'acqua per il rilascio della proteina.

Un mRNA può essere tradotto simultaneamente da più ribosomi, formando polisomi.
La tecnica del "ribosome profiling" permette di analizzare il contenuto tradotto da ribosomi in un momento specifico.

Se lo splicing è errato e viene formata una prematura codone di stop, il ribosoma interrompe la traduzione attivando Nonsense mediated decay (NMD) per degradare mRNA difettoso.

L'mRNA ha una vita limitata, con il capping per stabilizzazione; la degradazione inizia dal 3' tramite esonucleasi.
L'mRNA viene degradato nei P-Bodies al termine della sua vita.

Gli RNAi regolano l'espressione genica attraverso molecole corte; agiscono tramite due fasi:
1. Iniziazione: produzione di miRNA o siRNA.
2. Esecuzione: blocco della traduzione o degradazione dell'mRNA.