Sintesi proteica: la traduzione

Il processo noto con il termine traduzione indica il meccanismo con il quale l'informazione genetica contenuta nella sequenza nucleotidica dell'RNA messaggero (mRNA) venga usata per generare le sequenze amminoacidiche delle proteine. Questo processo è uno dei più conservati tra tutti gli organismi e uno di quelli che richiede il maggior dispendio energetico da parte della cellula. Nelle cellule batteriche in rapida crescita circa l'80% del bilancio energetico della cellula ed il 50% del suo peso secco sono dedicati alla sintesi proteica. Infatti l sintesi di una singola proteina richiede l'azione coordinata di oltre 100 proteine ed RNA. Un pioniere in questo ambito fu Francis H. Crick che nel 1955 postulò che gli amminoacidi si dovessero associare ad una molecola adattatrice particolare, che fosse in grado di interagire e riconoscere le unità codificanti di tre nucleotidi dell'mRNA (triplette), prima di essere incorporati nei polipeptidi. Crick immaginò che l'adattatore fosse una molecola di RNA, dato che doveva riconoscere il codice mediante le regole di appaiamento di Watson e Crick. Solo più tardi si scoprì, una classe di molecole di RNA, che rappresentavano il 15% di tutto l'RNA cellulare, l'RNA transfer (tRNA) e  definitivamente che il macchinario responsabile della traduzione del linguaggio dell'RNA messaggero nel linguaggio delle proteine è composto da quattro componenti principali: mRNA, tRNA, amminoacil-tRNA sintetasi e ribosoma. Insieme, queste componenti svolgono il compito di tradurre un codice scritto in un alfabeto di quattro basi in un secondo codice scritto nel linguaggio dei 20 amminoacidi. L'mRNA fornisce l'informazione che deve essere interpretata dal macchinario traduzionale e costituisce lo stampo per la traduzione. La regione dell'mRNA che codifica per la proteina è formata da una serie ordinata di elementi composti da tre nucleotidi l'uno chiamati codoni che specificano l'ordine degli amminoacidi. Il tRNA, invece, costituisce l'interfaccia fisica tra gli amminoacidi che vengono aggiunti alla catena polipeptidica nascente e i codoni dell'mRNA. Enzimi denominati amminoacil-tRNA sintetasi accoppiano gli amminoacidi con specifici tRNA che riconoscono il codone appropriato. E, infine, il ribosoma, un notevole apparato composto sia da RNA che da proteine, che coordina il corretto riconoscimento dell'mRNA da parte di ciascun tRNA e catalizza la formazione le legame peptidico tra la catena nascente e gli amminoacidi associati agli specifici tRNA.